Заказать ледяные скульптуры. Тел. 8 (916) 604-53-92

Ученые создали уникальный идеальный кубический лед<

Ученые создали уникальный идеальный кубический лед



Когда мы хотим охладить воду в летнюю жару и сделать напиток со льдом, мы бросаем несколько кубиков пищевого льда в стакан или бокал. Это может быть привычный фруктовый лед или специальные кубики льда для коктейлей.

А задумывались ли вы, какова форма кристаллов самого обычного льда?

Во льду в напитках, которые используются в современном ледяном баре, крошечные кристаллы имеют совершенно разную форму.

Невероятное открытие, которое недавно сделала международная группа ученых-химиков из университета штата Огайо, станет поистине подарком во льду для перфекционистов. Исследователи смогли получить лед, который имеет высокую долю кубической структуры.

Такой лед с высокой кубичностью не предназначен для использования в пище. Но, по мнению ученых, понимание того, как эти ледяные кристаллы могут образоваться, – это шаг, который может помочь человечеству понять молекулы воды и, в конечном счете, лучше предсказать изменение климата.

Молекулы воды в большинстве типов голубого льда, от кубиков льда в прохладительном напитке до замерзших озер, базируются на гексагональной структуре на микроскопическом уровне. Но эти новые кристаллы считались лишь на 80 процентов кубическими, и на 20 процентов гексагональными.

По словам Барбары Уизлоусиль, ведущего исследователя из университета Огайо, «если 80 процентов – это не идеал, то большинство исследователей отказались от мысли, что 100-процентный чистый кубический лед может быть создан в лаборатории или в природе». Перед учеными встал вопрос: как осколки льда кубической формы могут быть использованы в современных технологиях? Предыдущие эксперименты и компьютерное моделирование показали, что подобный ледяной блок составляет около 75 процентов кубического. Но текущие эксперименты показали результат выше.

На этой фотографии ледяной скульптуры представлено рентгеновское дифракционное изображение кристаллов льда.



Ученые создали уникальный идеальный кубический лед





Чтобы создать такие красталлические фигуры изо льда, азот и водяной пар должны быть сконденсированы, переохлаждены, а затем пропущены через крошечные сопла со сверхзвуковой скоростью. Все это происходит в таком крошечном масштабе, что человек не может увидеть эти кристаллы невооруженным глазом.

Капли превратились в лед при минус 48 градусов по Цельсию и застыли примерно за одну миллионную долю секунды. Затем для определения кубичности кристаллов льда использовались дифракционные картины, созданные рентгеновскими лазерами.

Доля прозрачного льда кубической формы увеличивалась по мере того, как холод воды, используемой для увеличения льда. Но и скорость охлаждения также имела решающее значение. Использование очень маленьких капель воды позволило ученым получить воду при достаточно низкой температуре. Но и это не предел.

Ученые полагают, что идеальный кубический лед может существовать в холодных облаках на наиболее отдаленной атмосфере Земли, создавая светлые ореолы, которые иногда появляются вокруг Солнца.

По мнению исследователей, если ученые смогут вначале воссоздать этот лед в лабораторных условиях, или, по крайней мере, приблизиться к нему, то они смогут лучше понять, как взаимодействуют солнечный свет, лед и облака. Вследствие этого возникнет возможность создания компьютерной модели, которую можно использовать в исследованиях в области изменения климата. На этом изображении ледяных скульптур видно солнечные ореолы, которые могут быть созданы кубическими кристаллами льда.



Ученые создали уникальный идеальный кубический лед





Частью проблемы является то, что ученые до сих пор не понимают, как вода замерзает на молекулярном уровне, и они признают, что они не совсем уверены, как им удалось получить почти 80-процентный балл ледяных фигур по кубической шкале.

Клаудио Стэн из Стэндфордского университета, руководитель одной из исследовательских групп, делится своими наблюдениями: «Когда ледовая фигура замерзает медленно, мы можем думать о льде, как о создании из молекул воды, как вы строите кирпичную стену, один кирпич поверх другого. Замерзание в высотных облаках происходит достаточно быстро. И эта неупорядоченная куча кирпичей быстро перестраивается, чтобы сформировать кирпичную стену, возможно, содержащую дефекты или имеющую необычное расположение».

Сейчас исследователи работают над процессом улучшения изготовления кристаллов искусственного льда кубической формы, наблюдать процесс заморозки, чтобы дать ответ на некоторые вопросы о том, как работает этот фундаментальный процесс.






Источник: http://pubs.acs.org

© 2005 posuda-ice.ru
123290, Россия, Москва, 2-я Магистральная улица д.16.
Тел./факс:   8(916) 604-53-92,   8(963) 750-04-24,   8(985) 220-46-19  
E-mail: bestice@list.ru


Rambler's Top100
обмен ссылками

Москва лед, изготовление ледяных скульптур , ледяные скульптуры цена, ледовые скульптуры