Ta arytmetyka jest istotna, ponieważ znany stosunek 2:1 daje neutralność. Dwa elektrododatnie atomy wodoru równoważą jeden elektroujemny atom tlenu, co sprawia, że cząsteczka wody jest obojętna. Z kolei sześciokątna siatka generuje niezrównoważony stosunek – dając jeden ujemny ładunek na jeden sześciokąt.

Autorzy specjalnie podkreślili tę cechę w lewym górnym rogu swojego rysunku (patrz rysunek 4), nie przyłożyli jednak dostatecznej wagi do jej potencjalnego znaczenia. Założyli, że dodatnie ładunki umieszczone pomiędzy ujemnie naładowanymi płaszczyznami będą neutralizować większość ładunków. Istotnym punktem tego modelu było to, że same płaszczyzny były naładowane ujemnie.

Model poliwody Lippincotta jest zasadniczo taki sam, jak model, który przedstawiliśmy tutaj. Model poliwody powstał jako wynik fizykochemicznego rozumowania, podczas gdy nasz model został stworzony w oparciu o precedens i logiczne wnioskowanie. Obie drogi prowadzą do ogólnie takiego samego wyniku – arkusza o budowie plastra miodu i stosunku wodoru do tlenu 3:2.

Ten stosunek 3:2 wynika z eksperymentu. Pewne doniesienie, które ukazało się w poczytnym czasopiśmie fizycznym, wywołało spore zamieszanie po określeniu tego stosunku. Okazało się, że kiedy protony i neutrony odbijały się od cząsteczek wody, powstały wzór implikował H_1,5O, a nie H₂O.^7,8 Stosunek 1,5:1 jest oczywiście taki sam, jak 3:2.

Kluczową cechą obu tych modeli jest sześciokątne ułożenie atomów, co nasuwa pytanie, czy heksametryczne (sześciokątne) formy są obserwowane w doświadczeniach. Odpowiedź brzmi: tak. Naukowcy odkryli wodne heksamery w sąsiedztwie różnych powierzchni, w tym metali⁹, białek¹⁰, grafenu¹¹ i kwarcu.¹² Położone blisko powierzchni heksamery znaleziono również w przechłodzonej wodzie.¹³ Woda zaadsorbowana na mice wykazała przewagę kątów wynoszących 120 stopni, co uznano za dowód jej heksagonalności.¹⁴ Woda w sąsiedztwie wielu powierzchni jest ewidentnie heksagonalna, co jest zgodne z proponowanym modelem.

Wśród danych wskazujących na heksagonalność warte uwagi są badania dotyczące kropel wody otoczonych białkiem (patrz poniższe fotografie).¹⁵ To specyficzne białko jest podjednostką C syntazy ATP, starożytnego białka występującego przez cały okres filogenezy. W suchych warunkach białko to tworzy powłokę wokół wody, co zapobiega jej parowaniu.

Zamieszczone obok zdjęcia pokazują dwa przykłady takich otorbionych struktur – kapsułki kuliste (zdjęcie a) oraz kapsułki geometryczne (zdjęcie b). Wzory dyfrakcyjne uzyskane z kapsułek geometrycznych pokazują, że zamknięta w nich woda tworzy sześciokątne formy (zdjęcie c). Ponadto rozpiętość sześciokątnej jednostki – 0,37 nm – jest zbliżona do pokazanej na rysunku 4. To oznacza, że sześciokątny układ można zaobserwować w znacznych ilościach wody znajdującej się w pobliżu powierzchni.

 

 

Woda otorbiona białkiem. Otorbienie wytwarza widoczne w elektronowym mikroskopie skaningowym kulki (a) oraz figury geometryczne (b) widoczne w transmisyjnym mikroskopie elektronowym. Dyfraktogram (c) uzyskany z figury geometrycznej wykazuje porządek heksagonalny (sześciokątny).

 

 

Kolejną spodziewaną cechą tych modeli jest absorpcja światła ultrafioletowego (UV). Oczekuje się absorpcji światła o długości fali około 270 nm, gdy elektrony są „delokalizowane”, czyli kiedy swobodnie poruszają się w strukturze. Taka sytuacja występuje najczęściej w aromatycznych (pierścieniowych) strukturach, jak również w tak zwanych „eterach koronowych”, których sześciokątne struktury zawierające tlen są podobne do omawianych konstrukcji. Stąd potwierdzona absorpcja EZ przy 270 nm dostarcza dowodu na poparcie struktury heksagonalnej.

Tak więc spodziewana absorpcja promieniowania UV potwierdza się, heksamery są wykrywane eksperymentalnie – te dwa niezależne zestawy wniosków prowadzą do ogólnie tego samego heksamerycznego modelu. Te dane potwierdzające przypuszczenia zachęcają do poważniejszego rozważenia tego modelu. Zatem kontynuujmy.

 

Układanie arkuszy plastra miodu

Aby zrozumieć trafność proponowanego modelu, musimy najpierw rozpatrzyć, jak układają się arkusze o strukturze plastra miodu, tworząc strefę zamknięcia – wszak EZ jest trójwymiarowym tworem, a nie pojedynczym arkuszem. Musimy też zrozumieć, jak tworzą się początkowe warstwy EZ. Najpierw zajmiemy się tym, jak arkusze układają się w stos.

W najprostszym układzie modelu sześciokąty wszystkich arkuszy usytuowane są jeden nad drugim. Patrząc na taki stos sześciokątów z góry, widać wszystko na wylot. Taki układ jest atrakcyjny ze względu na swoją prostotę, ale niemożliwy.

Aby rozumieć dlaczego, spójrzmy na górną część rysunku 3, która ukazuje arkusze leżące dokładnie jeden nad drugim. Załóżmy, że usuwamy międzypłaszczyznowe protony (widoczne w dolnej części rysunku 3). Taki układ tworzy rozważany płaski stos. Usunięcie protonowego „spoiwa” ustawia ujemnie naładowane atomy tlenu jednej płaszczyzny nad ujemnie naładowanymi atomami tlenu następnej, co wytwarzałoby międzypłaszczyznowe odpychanie o ogromnej sile. Taka struktura natychmiast by się rozleciała.

Bardziej naturalnym sposobem na utrzymanie płaszczyzn razem jest przesunięcie ich względem siebie (patrz rysunek 6). Gdyby ujemne ładunki jednej płaszczyzny leżały naprzeciwko dodatnich ładunków następnej, wówczas przyciąganie elektrostatyczne utrzymywałoby te płaszczyzny razem.

 

 

Rys. 6. Przesunięcie jednej płaszczyzny w stosunku do drugiej ustawia przeciwstawne ładunki obok siebie, generując przyciąganie.

 

 

Takie przesunięcie płaszczyzn jest teoretycznie wykonalne na dwa sposoby, ale tylko jeden z nich może dać pozytywny wynik (patrz rysunek 7). Pierwszy sposób wymaga przesunięcia w kierunku prostopadłym do boku sześciokąta (patrz rysunek 7a), natomiast drugi – przesunięcia wzdłuż jego boku (patrz rysunek 7b). W pierwszym układzie ładunki o przeciwnych znakach nie znajdują się nad sobą bez względu na wielkość przesunięcia, co nie prowadzi do jakiejkolwiek znaczącej lepkości. W drugim układzie przesunięcie o pół długości boku prowadzi do zbliżenia się do siebie wielu przeciwstawnych ładunków – jedna trzecia wszystkich ładunków płaszczyzn „skleja się”. Ta dodatkowa lepkość daje wystarczającą spójność, a ta z kolei wysoką gęstość. W ten sposób ten drugi układ wydaje się działać.

 

 

Rys. 7. Możliwe aranżacje ułożenia płaszczyzn w stos z wykorzystaniem liniowych przesunięć (panele a i b). Tylko przesunięcie pokazane na dolnym panelu (b) tworzy stabilną strukturę za sprawą nakładających się ładunków o przeciwnych znakach.