1: 2015/06/23(火) 18:01:54.56 ID:???.net
存在が否定されていた固液臨界点を世界で初めて発見 ナノ空間における水の分子シミュレーション - 国立大学法人 岡山大学
http://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id305.html

画像
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カーボンナノチューブの中にできる様々な氷
図1はカーボンナノチューブ内で形成される6種類の氷の構造を示しています。図1(a)-(c)は直径1.11nmのナノチューブにある三種類の氷、図2(d)-(f)は直径1.25nmのナノチューブにある三種類の氷です。

http://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press27/press-150623img2.png
水の相図とカーボンナノチューブ中の水の相図
図2(a)は通常の水の相図です。常温付近で気体(水蒸気)と液体(水)は明確に異なる相であり、二相の境界線が存在します。しかし高温・高圧(374℃、218気圧)になると、気体と液体の区別が消え、境界線はその先にありません。この境界線が消える点が気液臨界点です。一方、固体(氷)と液体との境界線が途切れることはありません。これまで、通常の水では(そして他の物質でも)固液臨界点が発見されていないのです。

図2(b)左は、直径1.11 nmのナノチューブ中の水の相図です。低温領域に三種類の氷の相があります。異なる氷の間の相境界は温度の上昇とともにやがて氷と水の相境界(固液相境界)になり、ある温度・圧力に達すると相境界が消えます。共存していた氷と水の区別がなくなり、1相になる点でが水の固液臨界点です。
図2(b)右は、直径1.25nmのナノチューブ中の水の相図です。


(前略)


<背 景>
 甲賀教授らの研究グループは、カーボンナノチューブ内部の超微小空間で水がアイスナノチューブと呼ばれる準一次元氷に相変化することを世界に先駆けて示し、その相変化が連続的に起こりえることを見つけ、固液臨界点の可能性を示唆しました(2001年Nature)。今回、本研究グループは、広い温度圧力領域で超微小空間内の水の大規模分子シミュレーションを実施し、固液臨界点を探索しました。
 しかしこれまで、固液臨界点はいかなる物質に対する実験でも見つかっておらず、理論的にも存在が否定されてきました。

<見込まれる成果>
 氷と水の区別がなくなる臨界点では、密度やエネルギーゆらぎが大きくなったり、水を内包したカーボンナノチューブの熱伝導性が急激に変化することが予想されます。
 今後、ナノ空間内部の物質について理論計算とナノテクノロジーを駆使した実験が展開され、様々な物質で固液臨界現象が発見される可能性があります。
さらに、①密度やエネルギーゆらぎを利用した新たな化学反応の開拓や②ナノチューブの熱伝導率を内包物質の相転移により制御する新技術開発などが大いに期待されます。

詳細・続きはソースで

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引用元: 【物質科学】存在が否定されていた固液臨界点を発見、世界初 ナノ空間における水の挙動を分子シミュレーションで解析 岡山大学

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7: 2015/06/23(火) 18:08:04.23 ID:0IVoDWZR.net
直径1nmで熱力学が論じられるのかどうかが激しく疑問だな。

9: 2015/06/23(火) 18:09:28.82 ID:0IVoDWZR.net
こういうのも間違いが判明したら、小保方みたいに補助金かえせになるのかね。

19: 2015/06/23(火) 18:42:19.88 ID:0Tzw8yi7.net
>>9
間違いと捏造には大きな差があるから、
間違ってただけで補助金返せにはならない。

21: 2015/06/23(火) 18:55:09.62 ID:0IVoDWZR.net
>>19
いやあ、1nmで相転移とか、ほとんど捏造の域だぞ、これ。

10: 2015/06/23(火) 18:10:45.36 ID:hzlwdh0B.net
固体のような液体のような・・・・ってことかな?

11: 2015/06/23(火) 18:12:17.27 ID:KAIqK1bw.net
うん、さっぱりわからない。海底のメタンハイドレートを取り出す時砂で目詰まりしてダメになったって聞いたけどナノチューブなら目詰まりしなかったりして

14: 2015/06/23(火) 18:24:09.00 ID:IlIa5wxV.net
こんな身近なものでも存在否定されてたものがあるのに
宇宙とか99%間違いだらけだろ。
辻褄合わせて喜んでるだけだと思うわ。

15: 2015/06/23(火) 18:25:02.83 ID:ITJizz2W.net
>>1
分子シミュレーションの結果,存在を示唆しているんだよね。
存在を確認したわけではないよね。

36: 2015/06/23(火) 20:06:40.09 ID:m8jg/30W.net
>>15
最近計算屋さんや理論屋さんのプレスリリースに
これ系の表現多過ぎ
実験しないで証明も確認も無いだろうに

18: 2015/06/23(火) 18:39:23.11 ID:y5VKcNs7.net
よく分からんが保温保冷材が超極薄でできるようになって
冷蔵庫が外形ほぼ内容量になったりするのか?

22: 2015/06/23(火) 19:02:26.64 ID:efohE3jo.net
水素と酸素混ぜて圧力を加えると発電しねぇのか?
炭酸水は凍るのか?
ドライアイスは液体より体積が大きいのか?
わかりやすく書いてくれ・・

27: 2015/06/23(火) 19:19:16.90 ID:Fh9Zo4EE.net
液体のままで固体と変わらぬほど圧縮されちゃうの?

29: 2015/06/23(火) 19:34:30.62 ID:efohE3jo.net
絶対に膨張させない容器で水を満たし冷凍したら固まるのか教えてくれ・・

39: 2015/06/23(火) 20:41:22.56 ID:XUhAO7v5.net
この種のものは、実験的に存在が証明されないと意味ないでしょ。
特に水の相変化なんて、物理化学の中でも研究され尽くしているものの一つ。
ナノ空間の中でシミュレーションしたなんて、これほど意味がないものを探すのが難しいほど。
これをプレス・リリースする厚顔さにもびっくり。
ProNASで嬉しかったんだろうけどさ。ProNASってこういう研究には甘いからな。

42: 2015/06/23(火) 21:14:58.45 ID:JykHEJuN.net
>>39
まぁ、これをもとに実験的に証明しまーすっていって巨額の資金を獲得にいくんだから。

カーボンナノチューブのなかにH2Oって設定だけでも反応も擾乱もない閉鎖空間ということで
うまくやったよなって感じ。H2OでなくてTiH2なんかだったら恐ろしく難しくなるんじゃない?

40: 2015/06/23(火) 20:48:51.18 ID:m8jg/30W.net
ってか2001年にNature出して
誰も実験で見つけられてないのか
う~ん、なんだろう、まあ・・・あれだねw

46: 2015/06/23(火) 22:38:30.82 ID:yKqaIBgA.net
>>40

小林・益川理論は1973年に発表されたけど
実証されたのは1995年以降だよ

そして小林・益川両氏がノーベル物理学賞を受賞したのが2008年

43: 2015/06/23(火) 21:54:35.84 ID:0IVoDWZR.net
このくらいのサイズなら確実に量子効果が効いてくる。それをバルクの相図と比較してなんの意味があんだよ。

49: 2015/06/23(火) 23:34:05.28 ID:pP0bkKiG.net
今までは理論の次は実験というステップだったのが
計算機の進化でシミュレーションというステップが増えた
実験条件の絞り込みも出来るし論文発表するタイミングとしては良いと思うが

50: 2015/06/23(火) 23:40:26.50 ID:e3TiFfuV.net
なんだかよくわからんがすごいなのか?

55: 2015/06/24(水) 07:36:21.64 ID:lfUIe7BJ.net
>>50
全然すごくない。
実験で実証されたら、少し面白い。

51: 2015/06/24(水) 00:25:06.21 ID:xb1+Hz1K.net
つまり、

 実践してもダメだったものに、更に理由つけてできないとしていたけど

 実際は、出来てしまったので 今までの実践や理由は、なんだったんだてこと?

60: 2015/06/24(水) 12:38:36.20 ID:kfUbX69O.net
発見と言ってもシミュレーションだしな…

61: 2015/06/24(水) 12:58:14.85 ID:KsCovcbA.net
相変化の平衡により
固体でもあり、液体でもある状態が
存在するかもって話?

62: 2015/06/24(水) 13:23:29.60 ID:1TBME/91.net
ナノチューブ内の「特殊場」の現象、この特殊場と水分子との相互作用は?
マクロな熱力学的解釈ばかりでは無く、量子力学的解釈は?

20: 2015/06/23(火) 18:54:23.34 ID:OBw9f+4X.net
さすが、大都市の大学。岡山大学。