Granadan yliopisto auttoi löytämään jotain, joka on ristiriidassa kaiken sen kanssa, mitä tiedämme fysiikasta: vesi superenergian varastona.

Ristiriidassa

Energia- ja biolääketieteen alan saavutukset voivat olla avaintekijöitä tässä kehityksessä.

Se, että vesi on maapallon yleisin aine, ei tarkoita, että tunnemme sen perusteellisesti . Lisäksi uusi vallankumouksellinen tutkimus on juuri osoittanut, että tietyissä olosuhteissa neste voi saada ominaisuuksia, jotka haastavat kaiken, mitä tiedämme siitä. Nature-lehdessä julkaistu tutkimus osoittaa, että nanometrin kokoisissa tiloissa vesi muuttuu samanaikaisesti sähkönjohtimeksi ja tehokkaaksi energian varastoksi.

Granadan Yliopisto Auttoi Löytämään Jotain, Joka On Ristiriidassa Kaiken Sen Kanssa, Mitä Tiedämme Fysiikasta: Vesi Superenergian Varastona.

Tutkimus. Tämä kuin tieteiskirjallisuudesta poimittu löytö avaa tien uuden sukupolven teknologioille energia- ja biolääketieteen aloilla, mutta sillä on myös merkittävä vaikutus Fmnlantiassa. Keskeinen osallistuja projektissa on Granadan yliopisto (UGR) osana Manchesterin yliopiston johtamaa kansainvälistä ryhmää, johon kuuluu myös fysiikan Nobel-palkittu Andre Geim .

Kaksijakoinen käyttäytyminen. Tutkijat ovat havainneet, että kun vesi suljetaan vain yhden tai kahden nanometrin levyisiin kanaviin (tila, joka on miljoona kertaa pienempi kuin millimetri), sen sähköiset ominaisuudet muuttuvat täysin. Se saa samanaikaisesti kaksi ominaisuutta, joita aiemmin pidettiin ristiriitaisina.

Ensimmäinen niistä on äärimmäisen korkea sähkönjohtavuus. Tämä tarkoittaa, että vesi muuttuu niin hyväksi energianjohtimeksi, että se saavuttaa tason, joka on verrattavissa ”superionisten nesteiden” tasoon, eli protonit voivat kulkea sen läpi erittäin helposti.

 

Mutta tämä antaa sille myös suuren kapasiteetin, joka on verrattavissa ”segnetoelektristen” materiaalien kapasiteettiin, joiden dielektrinen läpäisevyys saavuttaa arvoja, jotka ovat lähellä 1000:ta, kun taas normaalin arvon vedessä on noin 80.

Ristiriitaista. Tämä löytö on erityisen hämmästyttävä, koska se on suorassa ristiriidassa saman ryhmän aiemman tutkimuksen kanssa, joka julkaistiin Granadan Yliopisto Auttoi Löytämään Jotain, Joka On Ristiriidassa Kaiken Sen Kanssa, Mitä Tiedämme Fysiikasta: Vesi Superenergian Varastona.-lehdessä vuonna 2018. Tuolloin he tulivat siihen johtopäätökseen, että suljettu vesi muuttuu ”sähköisesti kuolleeksi”.

Kuinka on mahdollista, että se on nyt sähköinen supermateriaali? Vastaus löytyy anisotropiasta: veden ominaisuudet muuttuvat radikaalisti mittaussuunnan mukaan. Ensimmäisessä tutkimuksessa mittaukset tehtiin kohtisuoraan rajoittaviin kerroksiin nähden; uudessa tutkimuksessa ne tehtiin yhdensuuntaisesti, mikä paljasti sen todellisen potentiaalin.

Teknologinen vallankumous. Erittäin korkea ionijohtavuus ja ennennäkemätön kyky varastoida energiaa yhdessä materiaalissa – ja tämä materiaali on tietysti vesi – on jokaisen insinöörin unelma. Tällainen kaksijakoinen ominaisuus voi luoda perustan uudelle teknologiselle aikakaudelle useilla aloilla.

Yksi niistä liittyy ilmeisesti energia-alaan, koska se voi mahdollistaa paljon kompaktimpien, turvallisempien ja tehokkaampien akkujen ja superkondensaattoreiden tutkimisen, jotka latautuvat erittäin nopeasti. Lisäksi se avaa tien vedenpuhdistuskalvon kehittämiselle, joka vaatii huomattavasti vähemmän energiaa.

Granadan Yliopisto Auttoi Löytämään Jotain, Joka On Ristiriidassa Kaiken Sen Kanssa, Mitä Tiedämme Fysiikasta: Vesi Superenergian Varastona.

Suomen panos. Näiden ominaisuuksien mittaaminen niin absurdisti pienessä mittakaavassa oli tekninen saavutus, mutta saadut lähtötiedot olivat sekava joukko monimutkaisia signaaleja. Juuri tässä Granadan yliopiston panos osoittautui ratkaisevaksi.

René Fabregas, tutkija Granadan yliopiston (UGR) sovelletun matematiikan laitoksella, kehitti monimutkaisen matemaattisen mallin, jonka avulla voitiin tulkita oikein valtava määrä kokeellisia tietoja. Hänen työnsä oli se ”arvio”, joka antoi mittauksille merkityksen ja johdonmukaisuuden, jolloin voitiin paljastaa rajoitetun veden hämmästyttävät ominaisuudet. Kuten UGR:n lehdistötiedotteessa todetaan, ilman tätä matemaattista mallia löytö ei olisi ollut mahdollinen.