В наномире выявлены необычные свойства воды

Физики из технического института Джорджии (Georgia Tech) недавно установили, что в наноразмерном диапазоне вода ведет себя не так, как предписывают классические законы гидродинамики.

Как установили ученые во главе с Элизой Риедо (Elisa Riedo), вода в каналах нанометровых размеров ведет себя почти как твердое тело. Результаты их исследований были опубликованы в Physical Review B. от 15 марта 2007 года

Эти исследования, по мнению ученых, очень важны для молекулярных биологов и фармацевтов, которых интересует поведение жидкости в структуре клеток и медицинских препаратов.

Д-р Риедо и ее коллеги исследовали протекание жидкости через канал диаметром два нанометра. Это достаточно узкий канал - на отрезке в 1 нанометр можно расположить в длину 8 атомов кислорода.

Оказалось, что, протекая, а, вернее, «продавливаясь» через нано-канал, вода ведет себя как вязкая субстанция. Кроме того, в канале вода организовалась в ряд слоев, что тоже ранее не удавалось наблюдать.

Для проведения эксперимента ученые использовали атомно-силовой микроскоп (АСМ) с наконечником в виде канала, который смог замерить гидрофизические параметры воды.

Увеличивая силу давления зонда АСМ на воду, ученым удалось установить, что при сжатии вода формирует многослойную структуру, близкую к морфологии жидких кристаллов.

Компьютерное моделирование подтвердило теоретические изыскания группы д-ра Риедо. В планах ученых - исследовать поведение воды с примесями в наноканалах, сообщает PhysOrg.

Адрес статьи: http://www.cnews.ru/news/line/index.sht … /26/247746

Вода — самое распространенное во Вселенной молекулярное вещество после молекулярного водорода. Вода играет важнейшую роль в формировании звезд и в процессе возникновения биологических форм жизни. Наличие воды в жидкой форме является необходимым условием для развития живых организмов, поэтому поиск воды является ключевой проблемой в исследованиях Марса, а также других планет. Обнаружение возможностей переноса даже сложных живых организмов на значительные расстояния в открытом космосе существенно повышает шансы переноса жизни с планеты на планету, если там имеется вода. Соответственно, вода играет чрезвычайно важную роль во многих мировых религиях.
Вода может существовать в состояниях, трудно представимых нам — в частности, высказываются предположения о том, что поверхность Нептуна может представлять собой водяной океан в особой — суперионной — форме. Вода в нанотрубках не замерзает даже при температуре, близкой к абсолютному нулю.
Согласно обычным, затверженным еще со школьной скамьи представлениям, вода в нормальном состоянии представляет собой однородную среду, не способную формировать какие-либо долговременные структуры. Известно, правда, что между молекулами воды в жидком виде устанавливаются водородные связи, однако считалось, что они предельно эфемерны и существуют лишь на протяжении кратких мгновений — 10-12 — 10-14 с. Тем не менее, углубленное исследование свойств химически чистой воды привело к обескураживающим результатам. Так, российские ученые не только экспериментально показали возможность непосредственного ментального воздействия на воду, меняющего ее параметры, но и продемонстрировали возможность «считывания» записанной в воде информации. Перспектива создания компьютерной памяти на воде становится вполне реальной.
Жак Бенвениста и торжество гомеопатии
Автор гипотезы «памяти воды», французский иммунолог доктор Жак Бенвениста (Jacques Benveniste, 1935–2004) в 1988 году опубликовал взорвавшую научный мир статью, в которой привел свидетельства, подтверждающие гомеопатическую концепцию.
Доктор Бенвениста показал опытным путем, что предельно слабые растворы биологических агентов — настолько слабые, что в них не осталось ни единой молекулы самого растворенного вещества, все они были «вымыты» из раствора в процессе растворения — продолжают инициировать соответствующие биологические механизмы так же, как и сами эти агенты. Как сообщал он в статье, ряд экспериментов был успешно проведен в трех независимых лабораториях. «Слепые» эксперименты, проведенные независимой исследовательской группой, показали, что активность запредельно слабых растворов биоагентов может быть блокирована переменным магнитным полем, чего не наблюдается при наличии в растворе самих молекул агента. Позднее в нескольких сотнях экспериментов была показана возможность передачи воде с помощью усилительной системы характерной молекулярной активности более чем 30 типов веществ — физиологических и фармакологических агентов, антител (чистых и в составе сыворотки), а также антигенов.
Данные результаты, писал д-р Бенвениста, убедительно свидетельствуют в пользу электромагнитной природы молекулярных сигналов, дотоле не известной. Эти сигналы, зафиксированные в «памяти воды» и впоследствии переносимые ею, по всей видимости, и обеспечивают передачу молекулярной информации в отсутствие самих молекул. Было получено прямое подтверждение ключевой роли воды в передаче молекулярных сигналов — как при обычной концентрации, так и в сверхслабых растворах. Гометопатия, указывал д-р Бенвениста, эмпирически использует именно это свойство воды.
Реакция научного сообщества на эту публикацию, сопровождавшуюся указанием редакции журнала о том, что «физическая основа для проявления подобной активности отсутствует», последовала незамедлительно. Группа Бенвениста в присутствии редактора Nature Джона Мэддокса (John Maddox) и профессионального «борца с научными ересями», в прошлом фокусника, Джеймса Ранди (James Randi), не смогла повторить эксперимент. Последующие эксперименты давали противоречивые результаты, что было сочтено их опровержением. Репутации д-ра Бенвениста в глазах коллег был нанесен сокрушительный урон, он лишился финансирования, однако продолжал настаивать на своем. Впоследствии он проводил исследования в данной области самостоятельно, а в 1997 году основал компанию DigiBio, продолжившую исследования в этом направлении. Спорное открытие д-ра Бенвениста стимулировало новую волну исследований свойств воды.
Термолюминесцентное подтверждение
Исследования продолжили и другие группы. Швейцарский химик Луи Рей (Louis Rey) в 2003 году представил результаты аналогичных исследований не для чистой воды, а для солевых растворов NaCl и LiCl. Для идентификации эффекта памяти, сообщил New Scientist, он использовал механизм термолюминисценции. При этом замороженные образцы подвергались облучению. При их разогреве запасенная энергия высвобождалась в виде света, отражающего атомную структуру образца.
При исследовании с помощью этой методики образцов д-р Рэй обнаружил в спектре излучения два пика с энергиями, соответствующими 120 К и 170 К. Предполагалось проверить гипотезы о том, что пик 170 К связан с водородными связями, существующими во льду и сохраняющими свою структуру. Использовалась тяжелая вода, в которой обычный протон был заменен дейтерием из-за более сильных водородных связей в ней.
Для проверки гипотезы гомеопатии д-р Рей довел концентрацию тестовых растворов до значения десять в минус тридцатой степени грамм на кубический сантиметр. При такой концентрации в растворе не остается ни единого иона растворенного вещества.
Для чистоты эксперимента каждый акт последовательного растворения протоколировался, на каждой стадии осуществлялось эффективное перемешивание раствора. При исследовании ультраслабых растворов солей, состоящих (в молекулярном отношении) из воды и только воды, обнаружилось разительное несовпадение спектров обычной воды и воды, прежде содержавшей в себе ионы солей. Различия касались пика 170 К. Во всех трех системах имелись только молекулы воды, но в двух из них ионы солей присутствовали в прошлом.
«К нашему великому удивлению, термолюминесцентное свечение всех трех систем оказалось существенно различным», — сказал д-р Рей, отметив, что результат подтверждает различие в структуре водородных связей в различных образцах.
Мнения специалистов, как и положено, разделились. «Логическое обоснование д-ром Реем как памяти воды выглядит наименее правдоподобным, — заявил Мартин Чаплин (Martin Chaplin) из лондонского South Bank University. — Большинство водородных связей, существующих в жидкой воде, испытывают перестройку при замерзании».
В противоположность этому, эксперт в области термолюминесценции Рафаэль Висосекас (Rafael Visocekas) из парижского университета Дени Дидро, с которым Рей проводил эксперименты, заявил, что полностью убежден их результатами. «Эксперименты продемонстрировали чрезвычайно высокую воспроизводимость, — считает он. — Такой физике можно верить».
Мнение самого д-ра Бенвениста относительно данного эксперимента было достаточно взвешенным. «Это интересная работа, — заявил он, — однако эксперименты Рея проводились не в слепой методике, и, хотя он и заявил об их повторяемости, но не привел информации об их постановке. По собственному опыту знаю, насколько это противоречивая область исследований, и просто необходимо быть защищенным от случайных ошибок настолько, насколько это возможно».
Ассоциаты: на пути к телепатической RAM
Новое подтверждение наличия у воды необычных свойств пришло из России. В проблемной лаборатории федерального научного клинико-экспериментального центра Минздрава РФ под руководством Станислава Зенина была продемонстрирована возможность контроля электропроводностью так называемых «ассоциатов» (clathrates). Ассоциатами называются долговременные в обычном состоянии стабильные (время жизни — до нескольких часов и более) образования из молекул воды, достигающие микронных размеров и различимые в фазово-контрастный микроскоп. В обычном состоянии в дистиллированной воле клатраты электрически нейтральны.
При перемешивании воды под воздействием магнитного поля связи между элементами клатратов разрушаются, и сама вода превращается в «мертвую», лишенную структурных элементов субстанцию. При добавлении в такую воду исчезающе малых количеств другого вещества — буквально одной молекулы — ассоциаты клатраты начинают «воспринимать» ее электромагнитные свойства. В ходе экспериментов с более чем 500 испытуемыми, обладающими паранормальными способностями, обнаружилось, что некоторые из них способны чрезвычайно сильно влиять, в частности, на электропроводность воды, одной лишь силой мысли.
«Мы только сейчас начинаем понимать, что свойства воды определяются не структурой молекулы воды, а существующими в воде макроструктурами — ансамблями молекул, — сообщил в беседе с корреспондентом CNews заведующий проблемной лабораторией федерального научного клинико-экспериментального центра Минздрава РФ Станислав Зенин. — Об их роли может, например, свидетельствовать такой факт — в отсутствие водородных связей между молекулами воды ее температура замерзания составляла бы около минус 100 градусов по Цельсию. Ближайший молекулярный аналог воды — сероводород, молекула которого в два раза тяжелее молекулы воды, — при нормальных условиях существует только в газообразном состоянии. Новый уровень понимания строения воды открывает новые перспективы в ее исследовании и использовании ее уникальных свойств. К сожалению, широко тиражируемая в последние дни информация о проведении экспериментов с использованием лиц с паранормальной психикой в стенах института медико-биологических проблем РАН не соответствует действительности. Тем не менее, действительно, научными подразделениями Минздрава доказано, что мысленное воздействие на воду в жидком состоянии регистрируемо научными методами посредством, например, контроля физических и/или химических свойств жидкости. Это позволяет уже сейчас начать использовать это свойство в прикладных целях. Например, возможно использовать воду для хранения цифровой информации — т. е., как компьютерную память, причем с непосредственным „ментальным“ доступом к ней».