Технологии и наука Ученые обнаружили неизвестный ранее тип льда: вода твердая при комнатной температуре
Исследователи создали новую фазу льда, когда сжали воду с помощью давления, которое в 20 000 раз превышает нормальное. Неизвестный ранее тип льда получил название “Лед XXI”.
Ученые сжали воду между двумя алмазами и создали совершенно новую форму льда. Он остается твердым при комнатной температуре. Для того, чтобы создать новую фазу льда, получившую название "Лед XXI", ученые применили чрезвычайно высокое давление. Эта неизвестная фаза льда была обнаружена с помощью Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах, самого большого в мире рентгеновского лазера. Ученые обнаружили, что сжатая вода переходит из состояния высокой плотности в состояние очень высокой плотности. Исследование опубликовано в журнале Nature Materials, пишет Live Science.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Відео дня
Лед существует в 20 разных фазах, и они обозначаются римскими цифрами от I до XX. Теперь же ученые обнаружили неизвестную ранее 21-ю фазу льда. Замороженная вода, с которой мы все хорошо знакомы, является фазой льда под названием "Лед I". Но, на пример, на Нептуне существует "Лед XVIII". Воздействие различных температур и давления может привести к образованию разных фаз водяного льда.
Для того, чтобы создать обычный лед нужно заморозить воду при температуре 0 градусов Цельсия. Но у льда не существует единственной молекулярной структуры или фазы. Замороженная вода может существовать в разных твердых фазах благодаря своей молекулярной структуре, где атомы водорода застывают в различных кристаллических и аморфных состояниях.
Теперь же ученые обнаружили новую фазу льда, получившую название "Лед XXI". Этот лед имеет тетрагональную кристаллическую структуру с довольно крупными повторяющимися блоками, состоящими из 152 молекул воды, что отличает его от всех других известных фаз льда.
Ученые обнаружили множество путей перехода воды в лед, применяя давление к воде при низких температурах, когда молекулы движутся медленнее. Однако при более высоких температурах, когда молекулы обладают большей кинетической энергией, ожидается меньшее разнообразие льда.
Исследователи изучили пути перехода воды в лед при комнатной температуре, которая составляет около 22 градусов Цельсия. Ученые сжали воду между двумя алмазами, применяя давление, которое в 20 000 раз больше обычного атмосферного давления у поверхности Земли. Молекулы воды сжимались до тех пор, пока они не стали настолько плотными, что образовали твердую структуру при комнатной температуре. С помощью рентгеновского лазера ученые сканировали сжатую воду, чтобы увидеть, как меняется ее кристаллическая структура.
Ученые называют такую воду сверхсжатой, и она метастабильна, то есть сохраняется некоторое время в стабильном состоянии. Из-за огромного давления лед образуется при комнатной температуре, но молекулы воды упакованы гораздо плотнее.
Исследователи утверждают, что открытие "Льда XXI" предполагает, что на ледяных планетах и ледяных спутниках планет могут существовать другие, пока неизвестные фазы льда. Это исследование открывает новые возможности для понимания состава ледяных спутников и планет в Солнечной системе.
Как уже писал Фокус, ученые обнаружили странное состояние воды. Она может быть твердой и жидкой одновременно.
Также Фокус писал о том, что новые данные о частицах-призраках подсказывают, почему Вселенная не состоит из антиматерии. Эти данные могут помочь объяснить фундаментальную асимметрию Вселенной: почему в ней больше материи, чем антиматерии.
