นักวิทยาศาสตร์ค้นพบน้ำอุณหภูมิเย็นยิ่งยวด ที่แท้เป็นของเหลวสองชนิดในเนื้อเดียว
นักวิทยาศาสตร์ค้นพบน้ำอุณหภูมิเย็นยิ่งยวด ที่แท้เป็นของเหลวสองชนิดในเนื้อเดียว - BBCไทย
นักวิทยาศาสตร์ค้นพบอีกหนึ่งคุณสมบัติที่น่าอัศจรรย์ของน้ำภายใต้สภาวะ "เย็นยิ่งยวด" (supercooling) โดยนอกจากจะไม่กลายเป็นน้ำแข็งแม้มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งนับร้อยองศาเซลเซียสแล้ว ยังสามารถคงสภาพเป็นของเหลวที่มีความหนาแน่นแตกต่างกันสองชนิดในคราวเดียวได้อีกด้วย
ทีมนักฟิสิกส์เชิงเคมี (chemical physicist)จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติแปซิฟิกนอร์ทเวสต์ (PNNL) ของสหรัฐฯ ตีพิมพ์รายงานการค้นพบข้างต้นลงในวารสาร Science ฉบับล่าสุด โดยระบุว่าได้ศึกษาน้ำอุณหภูมิเย็นยิ่งยวดในช่วงเสี้ยววินาทีก่อนที่มันจะกลายเป็นผลึกน้ำแข็ง ซึ่งทำให้พบว่าน้ำในสภาวะดังกล่าวเป็นของเหลวที่มีความเสถียรมากพอสมควร แต่กลับมีโครงสร้างระดับโมเลกุลที่แตกต่างปะปนกันอยู่สองชนิด
มีการทดลองใช้เลเซอร์ยิงไปที่แผ่นฟิล์มน้ำแข็งบางเฉียบในบรรยากาศที่มีความดันต่ำ จนเกิดการละลายเป็นน้ำที่มีอุณหภูมิเย็นยิ่งยวดราว 135-245 เคลวิน หรือ -138.15 ถึง -28.15 องศาเซลเซียส โดยการละลายเป็นของเหลวนี้เกิดขึ้นในชั่วพริบตาเพียงไม่กี่นาโนวินาที (1/1,000,000,000 วินาที) ก่อนน้ำจะจับตัวเป็นผลึกน้ำแข็งอีกครั้ง
ในช่วงเวลาเพียงเสี้ยววินาทีดังกล่าว ทีมผู้วิจัยพบว่าน้ำเย็นยิ่งยวดอยู่ในสถานะที่กลายเป็นของเหลวสองชนิดในคราวเดียว โดยของเหลวเหล่านี้มีความหนาแน่นไม่เท่ากัน อย่างไรก็ตาม ของเหลวที่มีความหนาแน่นสูงกว่าจะมีปริมาณในสัดส่วนที่ลดลงเรื่อย ๆ หากอุณหภูมิเริ่มลดต่ำกว่า 245 เคลวินลงไป
ดร. เกร็ก คิมเมล หนึ่งในทีมผู้วิจัยบอกว่า "การค้นพบนี้ช่วยไขคำตอบให้ข้อถกเถียงที่มีมานาน เรื่องที่น้ำอุณหภูมิเย็นยิ่งยวดจะต้องกลายเป็นน้ำแข็งเสียก่อน จึงจะเข้าสู่ภาวะสมดุลที่มีความเสถียรใช่หรือไม่ คำตอบก็คือมันไม่ต้องเป็นเช่นนั้นเสมอไป"
นอกจากการใช้ภาวะความดันต่ำแล้ว น้ำเย็นยิ่งยวดยังสามารถคงสภาพเป็นของเหลวได้ แม้มีอุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส โดยต้องขจัดฝุ่นละอองหรือ "เมล็ด" ของสสารใด ๆ ซึ่งอาจเป็นที่ยึดเกาะให้ผลึกน้ำแข็งก่อตัวขึ้นออกไป