Vodní led při pokojové teplotě

Voda nás stále překvapuje. Objevujeme její nové vlastnosti. Tentokrát se nám ji podařilo uvést do pevného stavu za pokojové teploty. Věděli jsme, že to půjde, ale nevěděli jsme, že to půjde tak snadno.

Snadná krystalizace v elektrickém poli

Vědci předpovídali, že je možné, aby voda byla v pevném stavu za pokojové teploty. Očekávali, že se tak stane, bude-li v působení elektrického pole 10 miliard V/m, ovšem v experimentu voda ztuhla v poli pouhých 10 miliónů V/m. Čili rozdíl tří řádů, který se nedá vysvětlit drobným opomenutím nějakých detailů v provedení pokusu. Na to, že by voda mohla v elektrickém poli ztuhnout, se mimoděk přišlo již v roce 1995.

Nečekejte, že vložíte sklenici vody do elektrického pole a ta se vám hned přemění na led. Podmínky experimentu byly spíše extrémní. Voda vytvářela téměř dvourozměrný film jedné vrstvy molekul na zlatém podkladě, ke kterému ji tisknul velmi špičatý hrot tunelovacího mikroskopu (STM). Špičatost hrotu zdůrazňuji záměrně, protože právě ona vyvolává velmi silné elektrické pole v jejím okolí. Náboj ve vodivém materiálu, nikdy není rozložen rovnoměrně (kromě dokonalé koule). Je vždy na povrchu a rozloží se tak, aby uvnitř vodiče bylo nulové elektrické pole. Tudíž čím větší zakřivení povrchu, tím víc nabitých částic je třeba k udržení tohoto stavu. Úplně stejně se chovají nenabité vodiče v elektrickém poli. Proto také blesky zasahují rozmachující se golfisty nebo můžete někdy vidět, že vám jiskří konečky prstů. Takže pozor na hraní golfu před bouřkou.

Voda nás stále překvapuje

Známé je, že voda zvětšuje svůj objem při chladnutí od 4 °C k 0 °C, vede elektrický proud, i když by na první pohled neměla (na druhý už ano), méně známé je, že magnetické pole zvyšuje její bod tání (a když magnetické, tak nutně musí i elektrické) a že její molekuly se shlukují do mnoha zajímavých tvarů. Asi se nedočkáme toho, že by voda ztuhla při zahřátí, ale jsem si jistý, že nás ještě něčím překvapí.