«Мертвая» вода поможет раскрыть тайну зарождения жизни на Земле

Ученые Манчестерского университета в Великобритании Андрей Гейм и Константин Новоселов создали «мертвую воду», сообщает Science.

В ходе экспериментов с тончайшими «сэндвичами» из графита и нитрида бора им удалось лишить воду ее растворяющих свойств.

Эта работа имеет важное практические значение – она поможет понять, почему вода так важна для существования жизни, пояснил Андрей Гейм.

Соединение водорода с кислородом имеет аномально высокую температуру кипения и замерзания, необычную теплоемкость и способность растворять в себе огромное число органических и неорганических соединений. Вода получает такие свойства благодаря высокому электрическому дипольному моменту (распределению положительных и отрицательных зарядов по молекуле).

Ученые решили проверить, сохраняются ли свойства в тех случаях, когда молекулы воды уложены в считанное число слоев.

Они использовали лист графита в качестве фундамента, поверх него уложили пленки из нитрида бора в виде «домика» с отдельными комнатами, грани которых составляли несколько десятков нанометров. В подобные отверстия могло попасть лишь небольшое количество молекул воды.

К каждой комнате подводили иглу сверхчувствительного атомно-силового микроскопа. Оказалось, что при толщине слоя в два нанометра свойства жидкости резко менялись – вода становилась «мертвой», теряла диэлектрические и растворяющие свойства.

«Небольшие количества воды имели крайне низкую, а не высокую степень поляризации», – пояснила коллега Гейма Лаура Фумагалли.

Физики отмечают, что тонкие пленки воды могли играть важную роль в эволюции первых сложных химических молекул, в том числе ДНК, и в образовании первых форм жизни на Земле.

Напомним, Андрей Гейм и Константин Новоселов в 2010 году были удостоены Нобелевской премии за открытие графена. Это двумерный материал, состоящий из единичного слоя атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей по подобию пчелиных сот. Ранее считалось, что такая структура не может существовать в реальности. Графен прекрасно проводит электричество – на его базе можно создавать, к примеру, сенсорные экраны и гибкие электронные приборы.

Отметим, что Гейм и Новоселов – уроженцы Советского Союза, позднее они переехали в Нидерланды, а затем в Великобританию.