Впервые созданы пятиугольные кристаллы льда

Новый вид льда открыт при сверхвысоком вакууме и температуре -173 по Цельсию, поясняет New Scientist. На фото: наноразмерные цепочки из ледяных пятиугольников (фото Matt Forster).

Нарушение «традиционного» формирования водяных кристаллов с шестиугольной симметрией может привести к появлению новых способов воздействия людей на погоду. Необычное состояние замёрзшей воды совершенно случайно получили физики из университета Ливерпуля (University of Liverpool), университетского колледжа в Лондоне (University College London) и института Фрица-Хабера (Fritz-Haber-Institut).

Группа европейских исследователей наблюдала под сканирующим туннельным микроскопом формирование водяного льда на ровной поверхности меди (подключив к наблюдениям также инфракрасную спектроскопию).

Неожиданно выяснилось, что в самом начале гетерогенного образования кристаллов вода формирует длинные нити (диаметром 1 нанометр), составленные не из шестиугольников, как следует по теории, а из пятиугольных структур.

Учёные высчитали, что пятиугольные кристаллы в данных условиях энергетически предпочтительнее, так как позволяют воде создавать максимальное число связей вода-металл при сохранении сильных водородных связей в самой цепочке замёрзшей воды.

Исследователи полагают, что в присутствии металла вода может формировать и другие необычные наноструктуры, например — семиугольные кристаллы или системы с иным числом лучей.

Так устроена водяная «цепочка из пентагонов» на поверхности меди (иллюстрация с сайта chem.ucl.ac.uk).

Поскольку формирование водяных кристаллов на поверхности твёрдых веществ (пылинок, в частности) является важным механизмом в атмосферных явлениях, физики полагают, что открытая особенность воды поможет в поиске новых способов воздействия на погоду (наподобие нынешнего принудительного провоцирования осадков при помощи реактивов).

Поведение воды на границе раздела сред также играет большую роль в биохимических процессах, потому находка пятиугольного льда важна и с этой точки зрения.

(Детали открытия можно найти в статье в Nature Materials и пресс-релизе университетского колледжа)

Заметим, выяснение поведения молекул воды, расположенных непосредственно на границе «вода – твёрдая поверхность», задача нетривиальная. Ради этого приходится порой изобретать необычные установки.

Почитайте также про тонкий тёплый лёд, лёд-7 и -10 и узнайте, что обычная вода — это не вполне жидкость.



Получена совершенно новая форма мезопористого кремния

6 апреля 2009

Сверхпроводник полуторного рода удивил физиков двуличностью

19 марта 2009

Физики создали прототип батареи на спинах

17 марта 2009

Новый материал показал рекордную площадь поверхности

10 марта 2009

Шотландцы вырастили cеть из неорганических микротрубок

4 марта 2009