تصفیه آب و فاضلاب

به گزارش خبرگزاری مهر، تا کنون سه وضعیت جامد، مایع و گاز برای آب متصور می شد اما پژوهشگران مرکز تحقیقاتی Oak Ridge National Lab آمریکا توانستند با قرار دادن آب تحت فشار قوی شاهد حالت چهارم آن باشند.

با انجام این آزمایش در واقع مولکول های آب شکل کانالی را به خود گرفتند که دارای شش گوشه است و عرض هر کانال به اندازه ۵ اتم بود. هر کانال ظرفیت قرار دادن یک مولکول را در خود داشت.  

نکته قابل توجه این است که مولکول های آب در آن فضای بسیار کوچک ویژگی از خود نشان دادند که فقط در مقیاس کوانتوم دیده می شود و به آن tunneling می گویند.

در واقع حالت tunneling کوانتومی یعنی اینکه ذره و در مقیاس آب، مولکول می تواند بر مانعی که در مسیر آن قرار گفته غلبه کند و در دو طرف آن بطور همزمان باشد.

برای ملموس کردن این تئوری می شود این مثال را زد که وقتی توپی را از بالای یک تپه رها می کنیم پایین می رود و تپه دوم بعنوان یک مانع برای آن بمنظور رسیدن به آن طرف تپه محسوب می شود اما زمانیکه بحث tunneling کوانتوم مطرح می شود این توپ می تواند به راحتی به آن طرف تپه دوم که بعنوان مانع برای آن تلقی شده بود برود و حتی به داخل آن نفوذ کند و همرمان در هر دو طرف باشد.

در فیزیک کوانتوم اگر اتمی فاقد انرژی لازم باشد نمی تواند از روی یک مانع عبور کند. در واقع شرایط بوجود آمده برای مولکول های آب شرایطی شبیه به فیزیک کوانتوم را برای آن بوجود آورد که از آن حالت چهارم آب یاد می شود.

به عبارت دیگر اتم های اکسیژن و هیدروژن مولکول آب جدا می شوند و بطور همزمان دوباره در شش گوشه کانال حاضر می شوند.

نتیجه این تحقیق در نشریه Phsysical review Letters منتشر شده است.