Переворот у науці: японські вчені відкрили 'Лід 0', що змінить харчову промисловість та кліматологію

Лід набагато складніший, ніж усвідомлюють більшість людей.

Дослідники з Японії виявили нову форму льоду, яка може мати революційні наслідки для харчової промисловості, а також у питаннях дослідження клімату. Нову форму назвали просто "Ice 0", тобто "Лід 0". Зауважимо, що у лід, який ми використовуємо для охолодження наших напоїв, відомий як "Лід I" — одна з небагатьох форм, що зустрічаються в природі на Землі.

Дослідження опублікували на сайті Scitechdaily. За словами авторів, лід набагато складніший, ніж усвідомлюють більшість людей.

"Наука ідентифікує понад 20 різних різновидів, що утворюються під різними комбінаціями тиску та температури. Тип, який ми використовуємо для охолодження наших напоїв, відомий як лід I, є однією з небагатьох форм, які зустрічаються в природі на Землі. Нещодавно дослідники з Японії виявили ще один тип: лід 0, незвичайну форму льоду, яка може ініціювати утворення кристалів льоду в переохолодженій воді", — пише видання.

Утворення льоду біля поверхні рідкої води може початися з крихітних кристалів-прекурсорів зі структурою, подібною до рідкісного типу льоду, відомого як лід 0. У дослідженні, нещодавно опублікованому в Nature Communications, дослідники Токійського університету показали, що ці структури, подібні до льоду 0, можуть спричинити замерзання краплі води біля її поверхні, а не в її ядрі.

"Це відкриття вирішує давню загадку та може допомогти переглянути наше розуміння того, як утворюється лід", — йдеться у виданні.

Процес зародження льоду

Кристалізація льоду, відома як зародження льоду, зазвичай відбувається неоднорідно. Зазвичай це відбувається на поверхні місткості з водою, де рідина зустрічається з твердою речовиною. Однак це нове дослідження показує, що кристалізація льоду також може відбуватися безпосередньо під поверхнею води.

"Моделювання показало, що крапля води, швидше за все, кристалізується поблизу вільної поверхні в ізотермічних умовах", — говорить провідний автор дослідження Ган Сун. "Це вирішує давні дебати про те, де кристалізація відбувається легше: на поверхні чи всередині".

Лід 0 Прекурсори

Прекурсори льоду 0 мають структуру, дуже схожу на переохолоджену воду, що дозволяє молекулам води легше кристалізуватися з неї, не потребуючи безпосереднього формування структури звичайного льоду. Крихітні прекурсори льоду 0 утворюються спонтанно в результаті впливу негативного тиску, викликаного поверхневим натягом води. Як тільки кристалізація починається з цих прекурсорів, структури, подібні до льоду 0, швидко перегруповуються в більш звичний лід I.

Старший автор Хаджіме Танака наголошує на широкомасштабних наслідках цього дослідження.

"Очікується, що відкриття щодо механізму поверхневої кристалізації води внесуть значний внесок у різні галузі, включаючи кліматичні дослідження та харчові науки, де кристалізація води відіграє важливу роль", — мовив Танака.

Більш детальне розуміння льоду та того, як він утворюється, може дати безцінне розуміння різноманітних областей дослідження. Ця робота може мати особливе значення в метеорології, наприклад, де утворення льоду за допомогою льодоподібних прекурсорів може мати набагато більш помітний ефект у маленьких крапельках води, таких як ті, що знаходяться в хмарах. Розуміння льоду також може надати переваги в технологіях, від харчової промисловості до кондиціонування повітря.

Раніше "Телеграф" розповідав про те, що над Україною військові постійно бачать НЛО. Науковець розповів про аномальні зони і те, як виглядає в тепловізор полтергейст.