Le groupe de recherche du professeur Kenichiro Koga de la Graduate School de l'Université d'Okayama a analysé le comportement de l'eau piégée à l'intérieur des nanotubes de carbone par simulation moléculaire et a montré pour la première fois au monde qu'il existe un point critique solide-liquide qui rend impossible la distinction entre solide et liquide rizière.Des trois états de la matière, le point critique gaz-liquide qui rend impossible la distinction entre liquide et gaz est déjà connu, mais le point critique solide-liquide n'a été trouvé pour aucune substance.
La simulation moléculaire est une méthode de reproduction du mouvement des atomes et des molécules dans une substance en calculant les forces attractives et répulsives agissant sur chacun des atomes qui composent la substance avec un ordinateur.Il est très utile pour analyser des phénomènes difficiles à vérifier expérimentalement et pour prédire des phénomènes avant les expériences.Le professeur Koga et ses collaborateurs ont étudié le comportement des molécules d'eau piégées dans les nanotubes de carbone lorsque la pression et la température sont modifiées de cette manière.En conséquence, il est devenu clair que lorsqu'une pression élevée de 1000 à des centaines de milliers d'atmosphères était appliquée, le comportement était tel que les liquides et les solides ne pouvaient pas être distingués.Ce fut la première découverte de preuves qu'un point critique solide-liquide existe dans le monde.
Cette découverte est basée sur une simulation informatique, mais il semble probable qu'elle puisse réellement être observée.Si cet état peut être réalisé par des expériences, on s'attend à ce qu'il soit possible de développer des réactions chimiques qui se produisent uniquement dans les conditions du point critique solide-liquide.De plus, comme il est prévu que la conductivité thermique des nanotubes de carbone changera rapidement, il peut être possible de contrôler la conductivité thermique en utilisant le changement d'état de la substance piégée à l'intérieur.