Структура воды: обострилась борьба мнений

Результаты исследования структуры воды, проводимые ведущими лабораториями мира, подтверждают наличие в ней крупномасштабной структуры из ансамблей молекул, однако существенно расходятся в ряде важных аспектов проблемы.

Новое исследование, проведенное учеными национальной лаборатории Лоуренс-Беркли министерства энергетики США, во многом подтверждает уже высказанное российскими учеными предположение о наличии в воде сверхмолекулярной структуры и об его особенностях, однако противоречит ранее полученным учеными из Стэнфорда данным.

Им удалось показать, что молекулы воды способны за счет водородных связей образовывать устойчивые образования – истинные «кирпичики» воды, представляющие собой топологически цепочки и кольца из множества молекул.

Как сообщает SpaceDaily, сотрудники подразделения физических биоисследований лаборатории Тереза Хэд-Гордон (Teresa Head-Gordon) и Маргарэт Джонсон (Margaret Johnson) в сотрудничестве с коллегами из Калифорнийских университетов Беркли и Сан-Франциско провели обработку данных о структуре статической воды, полученных группой Хэд-Гордон в 2002 года методом рентгеноструктурного анализа с помощью сверхмощного рентгеновского источника Advanced Light Source (ALS).

«Думаю, что большинство ученых, исследующих воду, жидкости или неупорядоченные системы, найдут нашу работу весьма убедительной», - полагает д-р Хэд-Гордон.

Согласно данным исследования, странные образования в воде, характеризуемые обычно как «кольца и цепочки», действительно могут существовать в воде, однако относительно недолгое время. Обычным структурным элементом воды является тераэдр, образованный четырьмя молекулами, связанными друг с другом водородными связями.

Это подтверждают материалы исследований и теория строения воды, разработанные группой российского ученого доктора Станислава Зенина. Она описывает структуру воды и формы ее проявления – например, в таких макропараметрах, как электропроводность. Согласно результатам, полученным российскими учеными, обычная вода состоит из так называемых «ассоциатов» (clathrates) – высокостабильных образований из молекул воды, достигающих микронных размеров и различимых в фазово-контрастный микроскоп.

По мнению д-ра Хэд-Гордон, полученные с помощью источника ALS результаты свидетельствуют о том, что наблюдаемая зарядовая асимметрия в плотности электронов в воде связана с флуктуациями фемтосекундного порядка, однако существующих длительное время ансамблей молекул в воде не существует. Правоту или ошибочность их вывода подтвердят дальнейшие эксперименты, ведущиеся сейчас в ведущих лабораториях мира.

Признание наукой наличия крупномасштабной структуры воды позволит объяснить многочисленные свойства этого хорошо знакомого человеку, но чрезвычайно странного по своим свойствам вещества. Возможно, оно позволит пересмотреть роль и место воды в процессе зарождения жизни.

Наличие крупномасштабной структуры воды в принципе означает, что вода может хранить информацию, запоминать, передавать и обрабатывать ее. Признание таких свойств у воды неизбежно кардинальным образом изменит наше мировоззрение, позволит создать совершенно новые технологические процессы и, вероятно, приведет к необходимости отказа от старых технологий. Но доказать правоту или ложность гипотез способны только новые эксперименты.

Обозрение CNA: Рынок интеллектуальных зданий