U otkriću koje mijenja naše shvatanje naizgled obične supstance, japanski naučnici otkrili su da se voda može istovremeno ponašati i kao tečnost i kao čvrsta materija kada je zatvorena u nanoskopskim prostorima.

U običnom ledu molekuli vode su nepomični, dok se u tečnoj vodi slobodno kreću, stvarajući i prekidajući vodonikove veze. Sada su naučnici s Tokijskog univerziteta za nauku potvrdili postojanje stanja „predtališta“, u kojem se oba ponašanja dešavaju istovremeno.

U stanju predtališta voda počinje da se topi iako molekuli još nisu potpuno povezani vodonikovim vezama, i to prije nego što se sama struktura leda počne topiti pri zagrijavanju. To predstavlja novu fazu vode u kojoj zamrznuti slojevi H₂O koegzistiraju s polako pokretnim H₂O, objasnio je Makoto Tadokoro, hemičar s Tokijskog univerziteta za nauku, u članku objavljenom na stranicama univerziteta.

Da bi posmatrali ovo teško dostupno stanje, tim je koristio takozvanu „tešku vodu“ (D₂O), u kojoj su atomi vodonika zamijenjeni deuterijem, oblikom vodonika koji u jezgri ima dodatni neutron. Zamrznuli su je unutar kristala u obliku šipki sa hidrofilnim kanalima širokim svega 1,6 nanometara, zatim je postupno zagrijavali i pratili promjene pomoću NMR spektroskopije deuterija u krutom stanju, instrumenta koji može pratiti kretanje molekula. Njihovo istraživanje objavljeno je u časopisu Journal of the American Chemical Society.

Proces je otkrio trostruku molekularnu strukturu. Tadokoro je dodao da stvaranjem novih mrežastih struktura leda može biti moguće skladištiti energetske gasove poput vodonika i metana, te razviti materijale na bazi vode poput umjetnih plinskih hidrata.

Gasni hidrati su krute supstance koje nastaju kada se molekule gasa (poput metana ili vodonika) „zarobe“ unutar mreže molekula vode pri niskim temperaturama i visokom pritisku. Izgledaju kao led koji u sebi sadrži plin, pa se ponekad nazivaju i „led koji gori“, jer kada se zapale, plin unutar njih gori dok se led topi, prenosi Zimo.