Suyun Garip Davranışını Anlama
Şekil : Küreler olarak temsil edilen oksijenler ve çizgiler olarak hidrojen bağları olan klatrat bir buz. Çalışma, suyun etkileşimlerinin sonucu olarak karmaşık kristal yapıların ortaya çıktığını göstermiştir. Kredi: Bristol Üniversitesi
Suyun özellikleri yüzyıllardır bilim insanların büyülemiştir, ancak kendine özgü eşsiz davranışı hala büyük bir gizem içerisindedir.
Bristol ve Tokyo Üniversiteleri arasındaki bir işbirliği, bir sıvının su gibi davranmasını sağlayan yeni bir rota girişiminde bulundu ve çalışma bu hafta Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda yayınlandı.
Sıradan bir sıvı ile karşılaştırıldığında, su çok çeşitli anormallikler gösterir. Yaygın örnekler arasında sıvı suyun 4 °C’nin altında soğumaya doğru genişleme göstermesi ve bu tabandan ziyade tepeden donan göllerle ilgili olduğu düşünülmüştür.
Buna ek olarak, suyun sıkıştırıldığında daha az viskoz hale gelmesi veya olağandışı yüksek yüzey gerilimi, böceklerin su yüzeyinde yürümesine izin verir.
Bunlar ve diğer birçok anormallikler, Dünya’nın iklimi ve yaşamın kendisi gibi sayısız doğal ve teknolojik süreçlerde temel öneme sahiptir. Antropik bir bakış açısından, su molekülünün böyle benzersiz özelliklere sahip olması özenle ayarlanmış gibidir.
Suyun özelliklerinin benzersizliği gözleminden yola çıkarak, Bristol Üniversitesi Matematik Okulu’ndan Dr. John Russo ile Tokyo Üniversitesi’nden Profesör Hajime Tanaka arasındaki işbirliği, suyun etkileşimlerini yavaş yavaş “çözmek” için hesaplama modelleri kullanarak güçlü süper bilgisayarların gücünü kullanmıştır.
Bu, suyun anormal özelliklerinin nasıl değiştirilebileceğini ve sonuçta basit bir sıvıya indirgenebileceğini gösterdi. Örneğin, su üzerinde yüzmek yerine, buz yoğunluğu, batıncaya kadar sürekli olarak değiştirilebilir ve tüm su anormallikleri ile aynı şekilde yapılabilir.
Russo şöyle diyor; “ Bu prosedürle, suyun anormal şekilde davranmasını sağlayan şeyin, tetrahedral düzenlemesi gibi su moleküllerinin belirli bir düzenlemesinin varlığı, su molekülünün bir tetrahedronun köşeleri üzerinde bulunan dört moleküle hidrojen bağlanması olduğunu bulduk ”.
“Bu dört dörtlük düzenlemeler, kendilerini, örtüşmeden merkezde ortak bir su molekülünü paylaşacak şekilde organize edebilirler.”
“Suyun kendine özgü özelliklerini veren diğer düzensiz düzenlemelerle karıştırılmış, su moleküllerinin bu yüksek derecede düzenlenmiş düzeninin varlığıdır.”
“Bu çalışmanın, anormalliklere dair basit bir açıklama sağladığını ve suyun herhangi bir başka maddeyle karşılaştırıldığında bu kadar özel olmasını sağlayan olağanüstü niteliğini vurguladığını düşünüyoruz.”
Kaynak : phys.org
