Перейти к: навигация, поиск

Наноструктуры. Математическая физика и моделирование, 2010, том 2, № 1, 81–91

Труды конференций, школ, семинаров

Рабочее совещание по нанокластерам воды

Аннотация

Совещание проводилось по мотивам недавно опубликованной работы C. Huang, K. T. Wikfeldt, T. Tokushima, D. Nordlund, Y. Harada, U. Bergmann, M. Niebuhr, T. M. Weiss, Y. Horikawa, M. Leetmaa, M. P. Ljungberg, O. Takahashi, A. Lenz, L. Ojama, A. P. Lyubartsev, S. Shin, L. G. M. Pettersson, and A. Nilsson "The inhomogeneous structure of water at ambient conditions", www.pnas.org_cgi_doi_10.1073_pnas.0904743106, в которой сообщается о новых результатах о структуре воды, полученных с помощью малоуглового рассеяния синхротронного излучения. На Совещании прошло обсуждение современного состояния проблематики наноразмерных водных кластеров и структурированной воды.

Водным кластерам посвящено большое число экспериментальных, компьютерных и теоретических исследований. Несмотря на значительные успехи, полной ясности по этим проблемам пока нет, как представляется, из-за отсутствия детальных экспериментальных данных о реальной структуре воды. В самое последнее время положение дел изменилось. Подобные данные были получены недавно в лаборатории Stanford Synchrotron Radiation Lightsource,SLAC и the SPring-8 synchrotron facility, Japan. Основной результат состоит в том, что установлены два типа пространственной организации молекул в жидкой воде, сосуществующие при всех температурах вплоть до температуры кипения. Структура жидкой воды, как установлено, состоит из тетраэдральных образований в виде "комков" (агрегатов, кластеров), образованных примерно 100 молекулами, которые погружены в неупорядоченное, хаотическое окружение. Жидкость в целом является флуктуирующей смесью "тераэдрально-упорядоченных комков" и "хаотических областей". С повышением температуры число "тетраэдральных комков" убывает, но полностью они не пропадают, а окружающие их хаотические области с увеличением температуры растут. Полученные экспериментальные результаты представляют очевидный интерес не только для теории, компьютерного моделирования и различных молекулярных и квантовомеханических расчетов, касающихся проблематики водных кластеров, но и для многих сопряженных областей. В частности, они могут представлять определенный интерес и для более глубокого понимания той роли, которую вода играет в самоорганизации и функционировании биологических макромолекул.

[ Полный текст статьи ]