Физики разгадали секрет замерзания воды благодаря явлению «нулевого льда»

28 Июль 2024  
Физики разгадали секрет замерзания воды благодаря явлению «нулевого льда»

Несмотря на то что вода окружает нас постоянно, её процесс кристаллизации остаётся загадочным. Вода может принимать различные формы льда, но только лед-I образуется при стандартных условиях на Земле. Недавнее открытие японских учёных из Токийского университета проливает свет на то, как начинается этот процесс. Об этом сообщает naked-science.ru.

В 2014 году исследователи Хадзимэ Танака и Джон Руссо обнаружили, что переохлаждённая вода, охлаждённая до минус 40 градусов Цельсия, может оставаться жидкой, благодаря особенному расположению молекул. Однако они также выяснили, что структура льда-0 имеет схожесть с переохлаждённой водой, что позволяет предположить, что лед-0 может служить предшественником для образования льда-I.

В новой статье, опубликованной в журнале Nature Communications, Танака и его коллеги из общественного объединения Frost Protection Science сообщают, что лед-0 способен инициировать процесс кристаллизации воды, начиная с её поверхности. Это открытие меняет представление о том, где именно начинается кристаллизация - на поверхности или изнутри капли воды.

Исследование показало, что кристаллизация легче начинается около свободной поверхности при постоянной температуре. Это завершает долгие споры о начале кристаллизации и раскрывает, что ледяные ядра могут образовываться прямо под поверхностью воды, в контакте с воздухом, а не только на твёрдых поверхностях.

Добавим, что открытие имеет важные последствия для таких областей, как климатология, агрономия и метеорология, а также для технологий, связанных с кондиционированием воздуха. Теперь учёные могут лучше понять, как и почему образуются облака и лед.