Jedna z nich została zidentyfikowana dzięki symulacjom opartym na uczeniu maszynowym. Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych piszą o swoich wysiłkach na łamach The Journal of Physical Chemistry Letters. Jak wyjaśniają, w toku prowadzonych obserwacji zidentyfikowali zmianę właściwości elektrycznych wody, która została zamknięta w nanometrowych cylindrach.
Czytaj też: Tajemniczy kamień znajdowany w wulkanach nie jest z wnętrza Ziemi? Odkryto, skąd się bierze
Te ostatnie składały się z czystego węgla. Wykonane z niego hydrofobowe nanorurki okazały się wzmacniać interakcje z polem elektrycznym. Sami zainteresowani przyznają, iż nie są jeszcze w stanie odpowiedzieć na pytanie o to, co dokładnie się dzieje. Debatują też nad przyczynami tego zjawiska, ale wiedza, że konieczne będzie zrozumienie tego fenomenu.
Autorzy badań są związani z Lawrence Livermore National Laboratory. Ich zdaniem wyciągnięte wnioski powinny okazać się kluczowe w odniesieniu do technologii pozwalającej na separację wody. Poza tym mówi się o innych zastosowaniach, chociażby w postaci magazynowania i konwersji energii. Z pewnością mówimy więc o praktycznych korzyściach, które powinny płynąć z poczynionych postępów.
Naukowcy związani z Lawrence Livermore National Laboratory wykorzystali uczenie maszynowe do wyjaśnienia, dlaczego woda umieszczona w nanorurkach węglowych zmienia swoje właściwości elektryczne
Dotychczasowe eksperymenty związane z umieszczaniem cząsteczek wody w nanorurkach węglowych mających mniej niż 10 nanometrów średnicy wykazały między innymi przyspieszony transfer protonów przez łańcuchy cząsteczek. Takie zjawisko, wraz z kilkoma innymi, trudno jest wyjaśnić. Aby podołać temu zadaniu naukowcy musieli zaangażować potężne zasoby i szereg zaawansowanych technologii.
Pomocne okazało się uczenie maszynowe, za sprawą którego członkowie zespołu badawczego stworzyli relatywnie szczegółowy obraz sytuacji. Efekty kwantowe pomogły im w obliczeniu energii potencjalnej cząsteczek oraz ich innych właściwości. Symulacje wykazały, że stała dielektryczna na osi nanorurek węglowych rośnie wraz ze spadkiem średnicy nanorurek. Szczytowa wartość została zmierzona na poziomie 0,79 nanometra. W takich warunkach cząsteczki wody ustawiają się w jednej linii.
Czytaj też: Dziwne odkrycie na oceanie. Tajemnicze “nowe El Niño” zostawiło wiele pytań bez odpowiedzi
Wstępne ustalenia są bardzo intrygujące, a szereg potencjalnych korzyści płynących z dalszych postępów zachęca do prowadzenia badań. Czego jeszcze dowiedzą się fizycy na temat tej życiodajnej substancji? Pozostaje nam uzbroić się w cierpliwość i czekać na wyniki kolejnych eksperymentów.