Физические химики из Университета штата Огайо и в другом месте установили новый рекорд для ледяных кристаллов, у которых имеется практически идеальное кубическое размещение молекул воды.Амая и др. создала 78%-е кубические ледяные кристаллы.
Кредит изображения: Университет штата Огайо.Увиденный под микроскопом, обычный щербет сделан из кристаллов с шестиугольной симметрией.
Но с лишь маленьким трансформацией в том, как молекулы воды устроены во льду, кристаллы смогут забрать метастабильную кубическую форму, в большинстве случаев известную как ‘кубический лед’ либо ‘лед Ic’.Физические химики приложив все возможные усилия пробовали в течение многих лет сделать кубический лед в лаборатории, но по причине того, что кубическая форма нестабильная, самой близкой, любой приехал, обязан сделать гибридные кристаллы, каковые являются на 73,3% кубическими, на 26,7% шестиугольными.В работе, размещённой в Издании Физических Писем о Химии, доктор наук Университета штата Огайо Барбара Вислузил и соавторы обрисовывают, как они смогли создать замороженные водные капельки, каковые были на 78% кубическими.“Тогда как 78% не могли бы казаться ‘практически красивыми’, большая часть исследователей больше не считает, что 100%-й чистый кубический лед достижим в лаборатории либо по собственной природе”, сообщил доктор наук Вислузил.
“Так, вопрос, как кубический мы можем сделать его с современной разработкой?”“компьютерные моделирования и Предыдущие эксперименты замечали лед, что есть примерно на 75% кубическим, но мы превысили это”.Дабы сделать весьма кубический лед, команда потянула азот и пар через носики на сверхзвуковых скоростях.В то время, когда газ расширился, он охладил и организовал капельки, в сто тысяч раз меньшие, чем средняя капля дождя.Эти капельки были высоко переохлаждены, означая, что они были жидкостью существенно ниже простой температуры замерзания 32 градусов по Фаренгейту (0 градусов Цельсия).
В действительности капельки остались жидкостью до примерно минус 55 градусов по Фаренгейту (около минус 48 градусов Цельсия) и после этого заморозились в примерно миллионном из секунды.“Очень быстрое замораживание и низкие температуры были очень важны для создания кубического льда”, сообщил доктор наук Вислузил.
“Так как жидкие водные падения высотных туч, в большинстве случаев, переохлаждаются, имеется хороший шанс для кубического льда, дабы сформироваться в том месте”.Совершенно верно то, из-за чего было вероятно сделать кристаллы с 78% cubicity, на данный момент неизвестно.
Но иначе совершенно верно как водные замораживания на молекулярном уровне кроме этого малоизвестны.“В то время, когда вода медлительно замораживается, мы можем думать о льде, как выстроенном из молекул воды методом, Вы строите кирпичную стенке, один кирпич сверху другого”, сообщили соавтор врач Клодиу Стэн, научный сотрудник в Стэнфордском Университете ПУЛЬСА в SLAC.
“Но замораживание в высотных тучах, выясняется, через чур скоро для этого имеет место — вместо этого, о замораживании возможно было бы думать как начинающийся с хаотичной груды кирпичей, которая торопливо перестраивает себя, дабы организовать кирпичную стенке, вероятно содержащую недостатки либо имеющую необыкновенную договоренность”.“Данный вид кристаллического процесса изготовления так стремителен и сложен, что нам необходимо современное оборудование лишь, дабы начать видеть то, что происходит”.
“Отечественное изучение мотивировано идеей, что в будущем мы можем развивать опыты, каковые разрешат нам видеть кристаллы, потому, что они формируются”.