เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย พบลวดลายที่ซ่อนอยู่บนผิวน้ำ

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย พบลวดลายที่ซ่อนอยู่บนผิวน้ำ

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย หยดน้ำและแหวนนุ่มนวลและเป็นหลุมเป็นบ่อ: การทำงานในส่วนต่อประสานระหว่างอากาศกับน้ำที่นุ่มนวลเป็นผู้บุกเบิกเมื่อกว่า 10 ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ในสหรัฐฯ พบหลักฐานว่าพื้นผิวของน้ำที่เป็นของเหลว แม้จะอยู่ในอุณหภูมิห้อง มีโครงสร้างที่ดูเหมือนน้ำแข็งมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเข้าใกล้ส่วนต่อระหว่างน้ำกับอากาศ Phillip Geissler และ Nathan Odendahl 

จาก University of California, Berkeley ได้ทำการจำลอง

ด้วยคอมพิวเตอร์ของอินเทอร์เฟซที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างอากาศและน้ำ และระบุลวดลายที่สั่งซึ่งพวกเขาโต้แย้งว่ามีความคล้ายคลึงกันอย่างมีนัยสำคัญกับน้ำแข็ง

ตั้งแต่ชั้นบรรยากาศไปจนถึงปอดของมนุษย์ กระบวนการที่สำคัญที่สุดหลายอย่างบนโลกใบนี้เกิดขึ้นที่พื้นผิวของหยดน้ำ ทำให้งานวิจัยนี้มีนัยยะที่เป็นไปได้ในฟิสิกส์ เคมี และชีววิทยา

Geissler ผู้ซึ่งใช้การจำลองเพื่อศึกษาน้ำในระดับโมเลกุลที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ในการทดลองกล่าวว่า “สิ่งที่เราได้ทำงานมาหลายทศวรรษแล้วเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับน้ำในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลุ่ม” การวัดทางสเปกโตรสโกปีของส่วนต่อประสานระหว่างอากาศกับน้ำได้ให้ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีพันธะไฮโดรเจนที่สั่งการที่พื้นผิว Geissler และ Odendahl อยากรู้เกี่ยวกับการจำลองก่อนหน้านี้ ซึ่งแนะนำว่าน้ำแข็งเป็นจุดอ้างอิงสำหรับโครงสร้างของน้ำเชื่อมประสาน แต่พวกเขาไม่คิดว่าผลลัพธ์เหล่านี้เป็นข้อสรุป ด้วยเหตุนี้ พวกเขาจึงคิดค้นวิธีค้นหารูปแบบเหล่านี้อย่างละเอียดยิ่งขึ้น

ค้นหาโครงสร้างที่ไม่เป็นระเบียบ

น้ำที่เป็นของเหลวไม่เป็นระเบียบ ดังนั้นนักวิจัยจึงรู้ว่าโครงสร้างที่พวกเขากำลังมองหานั้นหายาก ขยายออกไปเพียงไม่กี่โมเลกุลและถูกฝังไว้ภายใต้เสียงรบกวน พวกเขามีความคิดที่ว่านักวิจัยคนก่อน ๆ ขาดรายละเอียดเพราะพวกเขาถือว่าอินเทอร์เฟซเป็นระนาบแบนเมื่อจริง ๆ แล้วนุ่มและเป็นหลุมเป็นบ่อ การทำงานเกี่ยวกับส่วนต่อประสานระหว่างอากาศและน้ำอ่อนนั้นเป็นผู้บุกเบิกเมื่อกว่า 10 ปีที่แล้วและเผยให้เห็นชั้นที่ขนานกับพื้นผิว แต่ Geissler และ Odendahl เป็นคนแรกที่ใช้สิ่งนี้เพื่อค้นหาการเชื่อมโยงกับน้ำแข็ง

อินเทอร์เฟซน้ำแข็งเหลว

โมเลกุลที่ได้รับคำสั่ง: แผนภาพด้านซ้ายแสดงชั้นย่อยที่หน้าฐานของน้ำแข็ง L0 คือพื้นผิว แผนภาพทางด้านขวาแสดงทิศทางที่ส่วนต่อประสานระหว่างอากาศกับอากาศและน้ำแข็ง (มารยาท: N Odendahl และ P Geissler Journal of American Chemical Society 144 25 11178)

Geissler กล่าวว่าเขารู้สึกประหลาดใจเมื่อ Odendahl แสดงผลลัพธ์แรกที่ซ้อนทับอินเทอร์เฟซน้ำแข็งและน้ำกับอากาศ พวกเขาโต้แย้งว่า ด้วยรายละเอียดเพิ่มเติมของส่วนต่อประสานในทันที ชั้นต่างๆ ที่ผิวน้ำสามารถแบ่งออกเป็นชั้นย่อยได้ (ดูรูปด้านบน) ชั้นย่อยแบบขนานเป็นคุณลักษณะของพื้นผิวฐานของน้ำแข็ง และนำเสนอสิ่งที่คู่หูเชื่อว่ามีความคล้ายคลึงกันอย่างเห็นได้ชัดระหว่างชั้นเหล่านี้ในส่วนต่อประสานระหว่างน้ำแข็งกับน้ำและอากาศ

การใช้เลเยอร์ย่อยเหล่านี้เป็นจุดอ้างอิง Geissler และ Odendahl เปรียบเทียบทิศทางของโมเลกุล โดยรู้ว่าสิ่งนี้ถูกกำหนดไว้อย่างดีสำหรับโมเลกุลของน้ำทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัสในน้ำแข็ง เมื่อนักวิจัยทำแผนที่ทิศทางที่ชื่นชอบของพันธะออกซิเจนกับไฮโดรเจนใกล้ผิวน้ำ พวกเขาสังเกตเห็นการจัดลำดับซึ่งพวกเขาโต้เถียงกันอีกครั้ง ดูเหมือนว่าจะสอดคล้องกับใบหน้าของน้ำแข็ง รูปแบบเหล่านี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางโมเลกุลไม่กี่ตัว ซึ่งใหญ่กว่าโครงสร้างจัตุรมุขชั่วคราวที่คาดไว้ในน้ำจำนวนมาก

สมมาตรหักบังคับให้น้ำจัดระเบียบ

ในการโต้แย้งเพื่อสรุปผล Odendahl กล่าวว่า “อินเทอร์เฟซที่ยืดหยุ่นนั้นทำให้เรามั่นใจที่จะพูด ไม่ใช่แค่ตัวชี้วัดโอกาสสองสามตัวเท่านั้น ถ้าคุณดูที่ความหนาแน่น ถ้าคุณดูที่การวางแนว ถ้าคุณดูหลายชั้นทุกสิ่งที่เราดู ดูเหมือนว่าจะมีความตรงกัน”

น้ำพิสูจน์แล้วว่าตายด้วยไฟฟ้าที่ส่วนต่อประสาน

อย่างไรก็ตาม การแปลผลการวิจัยเกี่ยวกับกลศาสตร์ทางสถิติของของเหลวนั้นเป็นที่ถกเถียงกันอยู่เสมอ การอภิปรายอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับส่วนต่อประสานระหว่างน้ำกับอากาศจะลงมาสู่คำถามพื้นฐานว่าน้ำแข็งถูกกำหนดอย่างไร และโครงสร้างที่ขยายออกไปเพียงไม่กี่โมเลกุลสามารถกล่าวได้ว่ามีคุณสมบัติเหมือนคริสตัลหรือไม่ สะท้อนผลลัพธ์ของพวกเขา Geissler กล่าวว่า “ตอนนี้เรามีจุดอ้างอิงเชิงโครงสร้างนี้สำหรับการคิดเกี่ยวกับลวดลายเชิงโครงสร้างเหล่านี้ และผมคิดว่านั่นจะพิสูจน์ได้ว่าเป็นเครื่องมือสร้างแนวคิดที่มีประโยชน์

เทคนิคการคว้ารางวัลโนเบล

ตอนนี้ Benjamin Miller จาก MIT, Helen Liu และMathias Kolleได้พัฒนาวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้สำหรับข้อจำกัดนี้ โดยอาศัยเทคนิคการถ่ายภาพในยุคแรกๆ ที่พัฒนาขึ้นครั้งแรกโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Gabriel Lippmann และทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1908 ในการถ่ายภาพ Lippmann ได้วางอิมัลชันโปร่งใสของเม็ดเล็กๆ ที่ไวต่อแสงไว้ระหว่างกระจกสองแผ่น กระจกจะอยู่ด้านหลังแผ่นหลังเพื่อสะท้อนแสงที่ผ่านอิมัลชัน

เมื่อสัมผัสกับฉากที่มองเห็น คลื่นแสงตกกระทบที่เข้าสู่อิมัลชันจะรบกวนการสะท้อนของแสง สิ่งนี้จะสร้างคลื่นนิ่งในอิมัลชันที่ค่อยๆ เปลี่ยนการจัดเรียงระดับนาโนของธัญพืช สิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะในดัชนีการหักเหของแสงของภาพยนตร์ โดยจะดึงข้อมูลทางแสงจากฉากที่มองเห็นได้ หลังจากเปิดรับแสงนานหลายวัน การจัดเรียงของเกรนจะได้รับการแก้ไข และผลที่ได้คือภาพสีของฉาก ซึ่งเป็นภาพที่คล้ายกับโฮโลแกรมสมัยใหม่มาก

อย่างไรก็ตาม กระบวนการของ Lippmann นั้นใช้เวลานานและยากกว่าเทคนิคการถ่ายภาพสีอื่นๆ ที่เกิดขึ้นในขณะนั้น และถูกลืมไปอย่างมาก ตอนนี้ Kolle และเพื่อนร่วมงานได้ทบทวนเทคนิคนี้โดยใช้วัสดุโฮโลแกรมที่ทันสมัย เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย