İlginç bir buz formu, su hakkında bildiklerimizi değiştirecek!

Deney için aşırı soğuk çelik topların bulunduğu bir kapta, normal su buzlarını çalkalayarak, bugüne kadar suya en fazla benzeyen buz formunu üretmeyi başardı.

Amorf buz adı verilen bu madde, dünyanın hiçbir yerinde doğal olarak bulunmuyor. Bunun sebebi, buzun atomlarının düzgün, kendini tekrar eden kristal bir modelde değil, atomik bir karmaşa düzeninde dizilmiş olması.

Ancak araştırma ekibinin “bilyeli öğütme” adlı bir işlemle elde ettiği amorf buz, daha önce bilinen amorf buzlardan çok farklı.

Amorf buz nedir?

Amorf buz genellikle 1 santimetreküpü 0,94 gram düşük yoğunluğa, veya santimetreküpü 1,13 gramdan ağır olan yüksek yoğunluğa sahiptir.

Yeni çalışmada elde edilen buzun yoğunluğu santimetreküp başına 1,06 gramdır (1 gram/santimetreküp). Bu değer, 1 gram/santimetreküp yoğunluğa suya son derecede yakındır.

Geçmişte Londra’daki University College London’da çalışan kimyager Alexander Rosu-Finsen’in başını çektiği araştırma ekibi, yeni elde ettikleri yeni yapıya orta yoğunluklu amorf buz (MDA, Eng. medium-density amorphous ice) adını verdi.

Yine University College London’da kimyager olan Christoph Salzmann, “Su tüm yaşamın temeli. İnsanlığın varlığı buna bağlı. Su bulma ümidiyle uzay görevleri dahi yapıyoruz. Ancak bilimsem açıdan su hakkında bilmediğimiz çok fazla şey var.

Buzun 20 farklı kristal formunu biliyoruz, ancak daha önce yalnızca 2 önemli amorf buz türü keşfedildi. Bunlar yüksek yoğunluğa sahip ve düşük yoğunluğa sahip buzlar, aralarında ciddi bir yoğunluk farkı var. Bugüne kadar bu aralıkta başka bir buz formu olmadığı düşünülüyordu.

Yaptığımız çalışma, MDA’nın yoğunluğunun tam olarak bu aralıkta yer aldığını gösterdi. Bu keşif, sıvı haldeki su ve suya ait anomalilerin anlaşılması için çok önemli” diye konuştu.

Su neden ilginç bir madde?

Yaygın bulunması ve yaşam için elzem olması sebebiyle fazla kafa yormasak da, su birçok sıvıdan farklıdır. İlk olarak, su evrensel bir çözücüdür. Birçok madde suda kolayca çözünür. Kaynama noktası gibi yüzey gerilimi de diğer sıvılara kıyasla alışılmadık derecede yüksektir.

Belki de en tuhafı, donarken çoğu sıvının yoğunluğu artarken, su bunun tersini yapar ve daha az yoğun hale gelir. Yani buz, genellikle sudan daha az yoğundur. Bu nedenle buz küpleri içeceğinizde batmaz.

Araştırmadan elde edilen bulgular en önemli akademik dergilerden Science’ta yayınlandı. https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq2105