Физики впервые увидели структуру воды толщиной в одну молекулу

Команда под руководством профессора Радхи Бойи использовала каналы из графита и нитрида бора, чтобы ограничить воду пространством в один молекулярный слой. С помощью синхротронного излучения на установке Diamond Light Source ученые зафиксировали смещение спектра поглощения, что стало прямым доказательством разрушения стандартных водородных связей. Вместо единой динамической системы молекулы образуют фрагментированные кластеры, окруженные практически свободными частицами.

Эксперименты показали, что при увеличении толщины канала до одного нанометра свойства жидкости возвращаются к норме. Компьютерное моделирование подтвердило, что такая «двумерная вода» обладает аномально высокой плотностью и не похожа на тонкие пленки, распределенные по поверхности других материалов. Эти данные открывают новые возможности для проектирования нанофлюидных устройств, селективных мембран и энергетических систем, работающих на принципиально иных физических законах, чем макроскопические аналоги.