Молекулы воды в структуре берилла. Красная стрелка – обозначение электрического дипольного момента.
Источник: пресс-служба МФТИ
Ученым из Московского физико-технического института (МФТИ) и ряда зарубежных и отечественных коллективов впервые удалось надежно реализовать и зафиксировать электрическое упорядочение молекул воды, заперев их в нанопорах кристалла берилла. Результаты опубликованы в одном из последних выпусков журнала Nature Communications.
В физике твердого тела явление существования электрической упорядоченности – взаимной ориентации электрических дипольных моментов – называется сегнетоэлектричеством. Однако в жидкой воде подобной ориентации дипольных молекул воды не происходит: молекулы расположены так близко друг к другу, что взаимодействие между ними определяется не дипольной природой, а более коротко действующими водородными связями.
Коллективу исследователей удалось найти неожиданный и оригинальный способ заставить взаимодействие дипольных моментов молекул воды пересилить водородные связи. Они смогли поместить отдельные молекулы воды в наноразмерные полости кристаллической решетки берилла – минерала, принадлежащего к семейству драгоценных камней (изумруд и аквамарин – наиболее известные разновидности берилла).
По словам ученых, электрические поля, формируемые ориентированными молекулами воды в условиях их «запирания» в наномасштабных областях, могут играть ключевую роль в различных явлениях биологии, химии, геологии, метеорологии и даже в процессе формирования планет Солнечной системы.
По информации пресс-службы МФТИ
Олег Никифоров 
Дарья Гармоненко 
