Ученые выявили необычное состояние замерзшей воды
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, университетского колледжа в Лондоне и Института Фрица-Хабера.
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.
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, отмечает журнал "Мембрана".
|
