Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №10 - Журнал «Домашняя лаборатория»

заряда тоже является электрон, который переносится в водном кластере. Кластер образовался так, что в нем естественным образом нет никаких примесей. Рассеяние на тепловых колебаниях не происходит потому, что двигается не свободный электрон в решетке, а перестраивается сама «решетка» кластера — двигается водородная связь. В металле создается разность потенциалов, а в нашем случае деформация кластера тоже является методом создания потенциальной энергии.

Отличительной чертой является то, что по одной цепочки может передаваться только один электрон, но с другой стороны этот процесс происходит при комнатной температуре. Именно возможность передачи электрического тока без сопротивления при комнатной температуре оправдывает затраты энергии, которые могут возникнуть при выполнении данной задачи.

Теперь обратим внимание на одну из основных проблем — создание стабильных водных ленточных кластеров. Создать сами ленточные кластеры можно с помощью взаимодействия воды с электромагнитным и электрическим полями. Если магнитное поле в основном применяется для создания круговых кластеров (рис. 3), то электрическое поле может быть применено для создания протяженных цепочек ленточных кластеров воды.

Проблема заключается в другом: некоторые теоретические исследования говорят о том, что ленточные кластеры имеют намного менее стабильную структуру, чем объемные простые структуры типа пентамеров и гексамеров. Если последние могут существовать в естественных условиях более нескольких дней или даже недель, то жизнь ленточных кластеров намного меньше. Это обусловлено тем, что время жизни простой водородной связи очень мало, в объемных же симметричных системах происходит усреднение между параметрами стабильной молекулярной связи и водородной. Протяженные ленточные кластеры в целом центральной симметрией не обладают (как впрочем и большие объемные конгломераты размером более 100А°). Из-за этого эти кластеры легко разрушаются флуктуациями, в том числе и тепловыми.

Для стабильного существования ленточных кластеров надо создавать специальные условия. Одним из таких условий является температурный режим, который в нашем случае совпадает с нормальными жизненными условиями (температура ниже 50 °C). Вторым условием является создание специальной поддерживающей структуры. Проведем еще одну аналогию для пояснения этого вопроса.

В настоящие время в физике наноструктур широкое распространение получают фуллерены типа С60. Было сделано открытие, показавшее, что соединения фуллеренов с некоторыми металлами являются высокотемпературными сверхпроводниками. При попытке создать новые фуллерены с температурой сверхпроводящего перехода близкой к комнатной было выяснено, что максимальной температурой перехода обладали бы еще не синтезированные цепочки из самых маленьких фуллеренов С2О [6]. К сожалению, также как и в нашем случае, такие цепочки, метастабильны. Для увеличения их стабильности было предложено следующее решение: упаковать их в специальные нанотрубки, которые не нарушали бы структуру цепочек, а поддерживали бы ее.

Такое же решение возможно применить в нашем случае. Несмотря на то, что радиус ленточного кластера воды около 2А°, а радиус фуллереновых цепочек около 5А°, разница не так уж и велика. Вероятно, в ближайшем будущем удастся синтезировать нанотрубки, которые смогут поддерживать стабильность кластеров воды.

Как и в случае фуллеренов, где нанотрубки сделаны из того же углерода, что и сами фуллерены, для воды поддерживающую структуру может быть удастся сделать на основе объемных кластеров той же воды. Этот вопрос, однако, является наиболее спорным и здесь возможно применение любых методов по пространственной стабилизации кластеров.

В любом случае надмолекулярная структура воды требует отдельного большого и тщательного изучения, но уже сейчас видны возможные перспективы по применению пространственных структур, образованных водными кластерами, например, в области передачи электрической энергии с наименьшими потерями.

Несмотря на все перечисленные особенности, ряд теоретических и экспериментальных фактов [8] позволяет все же считать, что в воде могут быть созданы условия для возникновения идеальной проводимости. В будущем, основываясь на данном механизме, возможно, удастся объяснить такие эффекты как обнаруженная высокотемпературная сверхпроводимость в биологических структурах (например, в нервах живых существ). Для указанных целей возможно даже искусственное создание кластеров воды с необходимыми свойствами, например, в тонких пленках. Тем более что описанные структуры очень похожи на структуры недавно открытых проводников и сверхпроводников на основе полимеров, которые в настоящее время создаются искусственно.

ЛИТЕРАТУРА

1. Габуда С.Н. Связанная вода: факты и гипотезы. Новосибирск, Наука, 1982. 159с.

2. Л.Г. Сапогин, И.В. Куликов, ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ, т. 3, № 4 (1998).

3. О.А. Понамарев, И.П. Сусак, Е.Е, Фесенко, А.С. Шигаев, БИОФИЗИКА, т. 47, в. 3, стр. 395 (2002).

4. К. Lui, M.G. Brown, et al., Nature, 381, p501 (1996).

5. Мартынов Г.А. «Структура жидкости — что это такое?» Журнал структурной химии. 2002, том 43, N3, стр.547–556.

6. Y. Miyamoto, М. Saito. Condensed phases of all-pentagon C2О cages as possible superconductors. Phys. Rev. В 63, 161401R (2001).

7. Зацепина Г.Н. Физические свойства и структура воды. М.: Изд-во Моск. Унта,1998.

8. Поляк Э.А. «Признаки сверхпроводимости и сверхтекучести в жидкой воде.» Гипотеза 1992, N1, стр.20–33.

9. Пономарев О.А., Фесенко Е.Е «Свойства жидкой воды в электрических и магнитных полях.» БИОФИЗИКА, т. 45, в. 3, стр. 389 (2000).

ТЕХНОЛОГИИ

Домашнее пивоварение: технология двух кастрюль

(Michael)

Предлагаемая технология относится к Баварскому (отварочному) способу пивоварения[84]. Традиционно считается, что он более сложен, по сравнению с Английским (настойным) способом, но дает больший выход сахаристых веществ, и, следовательно, можно использовать меньшее количество зерна. Возможно, что так оно и есть, при больших объемах пивоварения. В промышленных технологиях, основанных на Баварском способе, для достижения большего выхода сахаристых веществ используют более сложные двух и более стадийные процессы.

В домашнем же пивоварении, на практике, оказалось, что упрощенный традиционный Баварский способ, дает тот же выход, что и традиционный Английский. По затратам времени оба способа тоже сравнимы. В целом же Баварский способ более легок для домашнего применения, поскольку не требует отслеживания и регулирования температуры в процессе затирания солода.

Теоретическое обоснование предлагаемой технологии, в том числе выбор объемов емкостей, а также выбор другого вспомогательного оборудования, проистекает из следующей фундаментальной стратегии: использовалось то, что удалось найти на кухне.

Итак, начинаем… с ячменного солода. Его я сам не делаю, покупаю готовый. Большим мешком, так дешевле. Отмеряю с помощью мерной банки по 1,3 кг и расфасовываю в полиэтиленовые пакеты. Из одного такого пакет получается примерно 9 литров пива. Имейте в виду, что сейчас (например, в США и Канаде) производят некоторые виды солода, которые не пригодны для варки пива по Баварскому способу.

Солод необходимо раздробить. Я пользуюсь крупорушкой, но возможно подойдет и кофемолка. Это очень ответственная операция. С одной стороны нужно