"Chất rắn ngậm nước" làm rung chuyển giới khoa học

"Thực vật các loại là chất rắn ngậm nước". Nhận định này của các nhà nghiên cứu Đại học Columbia, New York (Mỹ) đã làm chấn động giới khoa học.

Nghiên cứu mới từ Đại học Columbia phát hiện điều chưa từng có trong khoa học: Nước đóng vai trò trung tâm đối với đặc tính của các thực vật trong tự nhiên như trái thông, nấm, các loại thực vật và cây cối. Và từ đó họ lập luận rằng các loại thực vật là một “chất rắn ngậm nước".

Trong nhiều năm, giới khoa học thuộc lĩnh vực vật lý và hóa học tin rằng các tính chất của vật liệu rắn, về cơ bản được xác định từ các nguyên tử và phân tử mà chúng tạo thành.


Bào tử nở ra mạnh mẽ khi được thêm nước vào và co lại khi lấy nước ra - (Ảnh: SCIENCE NEWS).

Ví dụ: bản chất kết tinh của muối được quy cho sự liên kết giữa các ion natri và clorua. Tương tự như vậy, các kim loại như sắt hoặc đồng có độ bền nhờ các liên kết kim loại giữa các nguyên tử tương ứng của chúng. Nguyên tắc này cũng áp dụng cho các chất như nấm, vi khuẩn, gỗ.

Từ những ứng xử lạ lùng của bào tử

Những phát hiện mới xuất hiện từ nhóm nghiên cứu của giáo sư Ozgur Sahin, khoa sinh học và vật lý, Đại học Columbia.

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện hành vi kỳ lạ của bào tử, loại tế bào vi khuẩn không hoạt động trong các loại thực vật.

Theo trang tin khoa hoc Scitech Daily, trong nhiều năm, giáo sư Sahin và các sinh viên của ông đã nghiên cứu các bào tử để hiểu tại sao chúng nở ra mạnh mẽ khi được thêm nước vào và co lại khi lấy nước ra.

Và họ đã thu hút sự chú ý của giới truyền thông về việc khai thác khả năng đó để tạo ra những cỗ máy nhỏ giống như động cơ chạy bằng bào tử.

Tuy nhiên, họ vẫn không hiểu tại sao các bào tử lại hành xử như vậy. Sau nhiều năm cân nhắc những lập luận tiềm năng, giáo sư Sahin nhận ra rằng những bí ẩn mà nhóm liên tục gặp phải có thể được giải thích: Lực hydrat hóa chi phối cách nước di chuyển trong bào tử.

Kết quả của những thí nghiệm đó đã dẫn đến nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature, số tháng 6-2023: “Chất rắn hydrat hóa” .

Đặc tính của vật chất phụ thuộc lực hydrat hóa

Nhóm lập luận rằng đặc tính của nhiều vật liệu sinh học thực sự được tạo ra do nước thấm qua các vật liệu này. Nước tạo ra chất rắn và tiếp tục xác định các tính chất của chất rắn đó, trong khi vẫn duy trì các đặc tính lỏng của nó. Loại vật liệu này là “chất rắn ngậm nước".

Khi nước ở dạng lỏng, các phân tử của nó tạo ra sự cân bằng. Nhưng khi các phân tử hình thành vật liệu sinh học kết hợp với nước, các phân tử nước đẩy các phân tử của vật chất sinh học ra xa. Lực đẩy đó được gọi là lực hydrat hóa.

Lập luận của nghiên cứu mới này phát hiện lực hydrat hóa là thứ xác định gần như hoàn toàn đặc tính của vật chất sinh học, bao gồm cả độ mềm hay cứng của nó. Phát hiện này gây ngạc nhiên cho giới khoa học.

Giáo sư Sahin dùng cách hình tượng để diễn tả nghiên cứu: “Khi đi dạo trong rừng, chúng ta thực sự nên coi những cây cối đó như những tháp nước giữ đường và protein tại chỗ. Đó thực sự là thế giới của nước”.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Trung Quốc đánh sập 19 tòa nhà trong 10 giây: Thứ khiến tất cả đổ sập lại không phải là thuốc nổ

Trung Quốc đánh sập 19 tòa nhà trong 10 giây: Thứ khiến tất cả đổ sập lại không phải là thuốc nổ

Sau 10 giây, các tòa nhà này chỉ còn là đống tro bụi. Toàn bộ quá trình đánh sập diễn ra trên diện tích 15 hecta. Những đám mây bi và khói lan ra khắp không trung.

Đăng ngày: 15/02/2025
14 kỉ lục thú vị về ngày Valentine

14 kỉ lục thú vị về ngày Valentine

Để mừng ngày Valentine, dưới đây là 14 kỉ lục Guinness thú vị liên quan ngày Lễ Tình Yêu có thể giúp bạn thử giãn và tìm chút vui vẻ.

Đăng ngày: 14/02/2025
Vì sao nước nóng đông nhanh hơn nước lạnh?

Vì sao nước nóng đông nhanh hơn nước lạnh?

Theo tạp chí Nhà khoa học mới của Anh, đôi lúc, tốc độ đóng băng của nước nóng nhanh hơn nhiều so với nước lạnh. Hiện tượng kỳ quái này đã làm đau đầu giới khoa học.

Đăng ngày: 14/02/2025
Sự thật ít ai biết về Pythagoras

Sự thật ít ai biết về Pythagoras

Hầu hết mọi người đều đã nghe nói về Định lý Pythagore nổi tiếng, theo đó có thể tính được độ dài các cạnh của một số tam giác nhất định.

Đăng ngày: 14/02/2025
Những kỷ lục Guinness thế giới độc nhất vô nhị

Những kỷ lục Guinness thế giới độc nhất vô nhị

Trên thế giới không thiếu những câu chuyện độc, lạ và nhiều câu chuyện trong số đó tạo nên những kỷ lục có một không hai.

Đăng ngày: 14/02/2025
Các quốc gia đón Tết Âm lịch giống Việt Nam

Các quốc gia đón Tết Âm lịch giống Việt Nam

Ngày Tết Nguyên Đán (Tết âm lịch) được xem là ngày Tết cổ xưa nhất lịch sử Việt Nam. Đây là những ngày để mọi người trong gia đình quây quần bên nhau, nghỉ ngơi sau 1 năm làm việc mệt mỏi.

Đăng ngày: 13/02/2025
Thiếp gia quan - Hình phạt chỉ với một tờ giấy nhưng độ tàn bạo không kém gì lăng trì

Thiếp gia quan - Hình phạt chỉ với một tờ giấy nhưng độ tàn bạo không kém gì lăng trì

Chu Nguyên Chương đã nghĩ ra loại hình phạt tàn khốc tới mức các tù nhân vừa nghe nhắc tới tên đã một mực đòi chết thay vì chịu đựng nó.

Đăng ngày: 13/02/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News