Молекулярная загадка нанокапель воды раскрыта

Исследователи под руководством Мохда Моида использовали методы молекулярной динамики, чтобы увидеть, как именно вода взаимодействует с твердыми телами на нанометровом масштабе. Раньше ученые не могли объяснить, почему линейное натяжение — сила, значимая только для крошечных объектов — способно менять свой знак при полном смачивании поверхности.

Компьютерное моделирование показало, что в обычном состоянии молекулы воды формируют устойчивую тетраэдрическую структуру, где каждая из них связана с четырьмя соседями. Однако при контакте с поверхностью эта архитектура разрушается. Именно этот процесс перестройки внутренних связей определяет, растечется капля или соберется в шар. Эксперименты с двухслойным льдом подтвердили эту гипотезу: даже на гидрофильной поверхности, предназначенной для впитывания влаги, лед сохраняет форму, если внутренняя структура воды остается неизменной. Это доказывает, что геометрия связей внутри жидкости доминирует над химическим составом поверхности, открывая новые возможности для управления потоками в микроэлектронике и биологических системах.