Любопытно...
Открыт ранее неизвестный механизм формирования льда
Исследователи совершили это открытие при помощи разработанной ими компьютерной модели капли воды, позволяющей всесторонне изучать то, как протекает процесс роста микроскопических кристаллов льда, способствующих превращению жидкой влаги в твердый лед
МОСКВА, 26 июля. /ТАСС/. Физики из Японии обнаружили, что процесс формирования льда может запускаться не только при появлении очагов кристаллизации в толще замерзающей воды, но и на ее поверхности, что ведет к формированию редкой формы льда, которая обычно образуется в переохлажденной воде. Об этом в пятницу сообщила пресс-служба Университета Токио.
"Результаты наших расчетов и раскрытые нами механизмы кристаллизации льда в приповерхностных слоях воды окажут серьезное влияние на большое число других областей науки, в том числе на климатические исследования и науки, связанные с производством и хранением пищевых продуктов. И в том, и в другом случае замерзание капель воды и ее кристаллизация играют очень важную роль в изучаемых процессах", - заявил профессор Университета Токио Хадзимэ Танака, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Исследователи совершили это открытие при помощи разработанной ими компьютерной модели капли воды, позволяющей всесторонне изучать то, как протекает процесс роста микроскопических кристаллов льда, способствующих превращению жидкой влаги в твердый лед. До настоящего времени физики не были уверены, протекает ли этот процесс исключительно в толще воды, или же он может запускаться и в приповерхностных ее слоях.
Для получения ответа на этот вопрос исследователи из Японии просчитали то, как ведут себя и взаимодействуют друг с другом молекулы воды в очень тонкой прослойке воды, чья длина, ширина и высота составляют всего несколько нанометров. При проведении этих расчетов ученые учитывали то, как формируются связи между молекулами и как на эти процессы влияют внешние факторы, в том числе температура, давление и наличие силы поверхностного натяжения на границе между водой и воздухом.
Анализ результатов этих расчетов указал на существование ранее неизвестного механизма формирования льда, который был связан с образованием кольцеобразных структур из пяти, шести или семи молекул воды на поверхности капли при стабильно низкой и не меняющейся температуре окружающей среды. По своим свойствам эти нанокристаллы были очень похожи на так называемый лед-0, особую нестабильную форму льда, которая возникает внутри воды, охлажденной до температуры в десятки градусов ниже нуля.
Ключевую роль в образовании этих структур, как обнаружили физики, играли небольшие разреженные области, которые возникали в приповерхностных слоях воды в результате действия сил поверхностного натяжения. Схожие процессы, по мнению исследователей, должны активно влиять на конденсацию влаги и формирование кристаллов льда в облаках, что говорит об их серьезном влиянии на климат Земли, подытожили исследователи.
О многообразии льда
Вода представляет собой субстанцию, которая обладает большим числом твердых форм. На настоящий момент времени физикам известно около двух десятков различных вариаций льда, отличающихся структурой, плотностью, температурой плавления и многими другими свойствами. Некоторые из этих вариаций льда не имеют четкой кристаллической структуры, а другие тяжелее воды, благодаря чему они будут тонуть в ее толще.
Отсюда: https://nauka.tass.ru/nauka/21458325
Исследователи совершили это открытие при помощи разработанной ими компьютерной модели капли воды, позволяющей всесторонне изучать то, как протекает процесс роста микроскопических кристаллов льда, способствующих превращению жидкой влаги в твердый лед
МОСКВА, 26 июля. /ТАСС/. Физики из Японии обнаружили, что процесс формирования льда может запускаться не только при появлении очагов кристаллизации в толще замерзающей воды, но и на ее поверхности, что ведет к формированию редкой формы льда, которая обычно образуется в переохлажденной воде. Об этом в пятницу сообщила пресс-служба Университета Токио.
"Результаты наших расчетов и раскрытые нами механизмы кристаллизации льда в приповерхностных слоях воды окажут серьезное влияние на большое число других областей науки, в том числе на климатические исследования и науки, связанные с производством и хранением пищевых продуктов. И в том, и в другом случае замерзание капель воды и ее кристаллизация играют очень важную роль в изучаемых процессах", - заявил профессор Университета Токио Хадзимэ Танака, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Исследователи совершили это открытие при помощи разработанной ими компьютерной модели капли воды, позволяющей всесторонне изучать то, как протекает процесс роста микроскопических кристаллов льда, способствующих превращению жидкой влаги в твердый лед. До настоящего времени физики не были уверены, протекает ли этот процесс исключительно в толще воды, или же он может запускаться и в приповерхностных ее слоях.
Для получения ответа на этот вопрос исследователи из Японии просчитали то, как ведут себя и взаимодействуют друг с другом молекулы воды в очень тонкой прослойке воды, чья длина, ширина и высота составляют всего несколько нанометров. При проведении этих расчетов ученые учитывали то, как формируются связи между молекулами и как на эти процессы влияют внешние факторы, в том числе температура, давление и наличие силы поверхностного натяжения на границе между водой и воздухом.
Анализ результатов этих расчетов указал на существование ранее неизвестного механизма формирования льда, который был связан с образованием кольцеобразных структур из пяти, шести или семи молекул воды на поверхности капли при стабильно низкой и не меняющейся температуре окружающей среды. По своим свойствам эти нанокристаллы были очень похожи на так называемый лед-0, особую нестабильную форму льда, которая возникает внутри воды, охлажденной до температуры в десятки градусов ниже нуля.
Ключевую роль в образовании этих структур, как обнаружили физики, играли небольшие разреженные области, которые возникали в приповерхностных слоях воды в результате действия сил поверхностного натяжения. Схожие процессы, по мнению исследователей, должны активно влиять на конденсацию влаги и формирование кристаллов льда в облаках, что говорит об их серьезном влиянии на климат Земли, подытожили исследователи.
О многообразии льда
Вода представляет собой субстанцию, которая обладает большим числом твердых форм. На настоящий момент времени физикам известно около двух десятков различных вариаций льда, отличающихся структурой, плотностью, температурой плавления и многими другими свойствами. Некоторые из этих вариаций льда не имеют четкой кристаллической структуры, а другие тяжелее воды, благодаря чему они будут тонуть в ее толще.
Отсюда: https://nauka.tass.ru/nauka/21458325