Превратить воду в лед легко, просто положить в нужной формочке и он через определенное время, в зависимости от окружающей температуры, заледенеет и примет нужную форму. Происходит это из за кристаллизации молекул, которые в жидком состоянии воды имеют слабую связь между собой и постоянно двигаются, при понижении температуры замедляются и прочно связываются и упорядочиваются. Поэтому вода не может принять форму. Чем чище вода, тем ниже должна быть температура, для того, чтобы стать льдом.
Жидкость выдерживающая любой мороз О поиске нового способа Первым шагом ученых была разработка и синтезирование новых классов липидов, жировых молекул, чтобы произвести форму "мягкого" биологического вещества - липидная мезофаза. Это агрегатное состояние вещества, образующееся в промежутке между превращением жидкого в твердое, ближайший аналог - желатин. В данном веществе липиды в произвольном порядке группируются и соединяются, превращаясь в мембраны, действующие идентично молекулам органического жира, после соединения образуют сеть объединенных "труб" диаметром меньше нанометра. Новая форма произведенных липидных молекул, объем воды, температура вместе создают структуру липидной мезофазы.
Далее воду перемешали с липидной мезофазой. Ученые добились охлаждения липидной мезофазы, сформированную из химически модифицированного моноацилглицерина, до температуры -263 по Цельсию, применив жидкий гелий. Эта температура близка к абсолютному нулю -273,15, после исследования воды кристаллы льда не были найдены. В узких проходах липидной мезафазы недостаточно пространства для кристаллов льда, поэтому жидкость находится в хаотичном состоянии из-за этого даже при таких низких показателях термометра, не замораживаются вода и липиды.
Натуральная "Незамерзайка" для микроорганизмов Самое сложное в производстве данных липидов - их синтезирование и очищение. Сложность в том, что обе части молекулы имеют противоположные свойства, первая гидрофильная - притяжение воды, вторая гидрофобная - отталкивание воды. Это делает работу с ними технически сложной. Были смоделированы новые липиды, состоящие из мембран подходящих бактерий, которые выделяют особые самоорганизующиеся липиды, мешающие жидкости проникнуть внутрь, способствующие выживанию в экстремальных условиях.
Применение материала Основной сферой применения - вспомогательный инструмент, например, для биологических исследований больших биомолекул, вроде белков. За неимением других возможностей, образцы хранят в воде с быстро пониженной температурой, чтобы уменьшить разрушение или применяют витрификацию - моментальное замораживание (в криоэлектронной микроскопии). Данное открытие дает новые возможности в изучении биологических материалов при экстремальных ситуациях, без их разрушения. | |
|
Как думаете, где еще может пригодиться не замерзающая вода? | |