Переворот в науке: японские ученые открыли "Лед 0", который изменит пищевую промышленность и климатологию

Исследователи из Японии обнаружили новую форму льда, которая может повлечь революционные последствия для пищевой промышленности, а также в вопросах исследования климата. Новую форму назвали просто "Ice 0", то есть "Лед 0". Заметим, что лед, который мы используем для охлаждения наших напитков, известен как "Лед I" — одна из немногих форм, встречающихся в природе на Земле.

Исследование было опубликовано на сайте Scitechdaily. По словам авторов, лед гораздо сложнее, чем осознают большинство людей.

"Наука идентифицирует более 20 различных разновидностей, образующихся под разными комбинациями давления и температуры. Тип, который мы используем для охлаждения наших напитков, известен как лед I, является одной из немногих форм, встречающихся в природе на Земле. Недавно исследователи из Японии обнаружили еще один тип: лед 0, необычная форма льда, которая может инициировать образование кристаллов льда в переохлажденной воде", — пишет издание.

Образование льда у поверхности жидкой воды может начаться с крошечных кристаллов-прекурсоров со структурой, подобной редкому типу льда, известного как лед 0. В исследовании, недавно опубликованном в Nature Communications, исследователи Токийского университета показали, что эти структуры, подобны могут вызвать замерзание капли воды у ее поверхности, а не в ее ядре.

"Это открытие решает давнюю загадку и может помочь пересмотреть наше понимание того, как образуется лед", — говорится в издании.

Процесс зарождения льда

Кристаллизация льда, известная как зарождение льда, обычно происходит неоднородно. Обычно это происходит на поверхности емкости с водой, где жидкость встречается с твердым веществом. Однако это новое исследование показывает, что кристаллизация льда может происходить непосредственно под поверхностью воды.

"Моделирование показало, что капля воды, скорее всего, кристаллизуется вблизи свободной поверхности в изотермических условиях", — говорит ведущий автор исследования Ган Сун. "Это решает давние прения о том, где кристаллизация происходит легче: на поверхности или внутри".

Лед 0 Прекурсоры

Прекурсоры льда 0 имеют структуру очень похожую на переохлажденную воду, что позволяет молекулам воды легче кристаллизоваться из нее, не требуя непосредственного формирования структуры обычного льда. Крохотные прекурсоры льда 0 образуются спонтанно в результате воздействия отрицательного давления, вызванного поверхностным натяжением воды. Как только кристаллизация начинается с этих прекурсоров, структуры, подобные льду 0, быстро перегруппировываются в более привычный лед I.

Старший автор Хаджиме Танака подчеркивает широкомасштабные последствия этого исследования.

"Ожидается, что открытие механизма поверхностной кристаллизации воды внесут значительный вклад в различные отрасли, включая климатические исследования и пищевые науки, где кристаллизация воды играет важную роль", — сказал Танака.

Более подробное понимание льда и того, как он образуется, может дать бесценное понимание различных областей исследования. Эта работа может иметь особое значение в метеорологии, например, где образование льда с помощью ледоподобных прекурсоров может иметь гораздо более заметный эффект в маленьких капельках воды, таких как находящиеся в облаках. Понимание льда также может дать преимущества в технологиях, от пищевой промышленности до кондиционирования воздуха.

Ранее "Телеграф" рассказывал о том, что над Украиной военные постоянно видят НЛО. Ученый рассказал об аномальных зонах и о том, как выглядит в тепловизор полтергейст.