Физики объяснили кристаллизацию сложных структур из соляного раствора, которые разрастаются далеко за пределы жидкости. Этот процесс известен уже более века, однако качественно описать его механизм и предложить способ его подавления удалось только сейчас. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Эффект, называемый ползучестью соли, можно наблюдать при испарении раствора поваренной соли — в ходе этого процесса образуются древовидные структуры, которые вырастают далеко за пределы изначального объема жидкости.
Впервые этот процесс описал физик Роджер Вашбурн — он отметил, что кристаллизация соляного раствора происходит сравнительно быстро, а структуры образуются со скоростью от нескольких секунд до нескольких минут. Объяснить, почему кристаллизация соли происходит с такой высокой скоростью удалось лишь сейчас — спустя более чем 100 лет с открытия ученого.
Сделать это удалось исследователям из Амстердамского университета, которые изучили динамику ползучести растворов соли и на основе собранных данных создали компьютерную модель, которая воспроизводит этот процесс.
Моделирование, а затем лабораторные эксперименты показали, что при влажности в 40% никакой кристаллизации не наблюдается. Если снизить влажность воздуха до 6%, вода начнет испаряться, а соль — формировать кристаллические структуры.
Модель, по словам исследователей, позволит управлять скоростью роста кристаллов и прогнозировать ползучесть соли.
Ранее ученые из Университета Иллинойса с помощью математического моделирования и анализа движения атомов в кристалле определила общий механизм, регулирующий рост кристаллов. Открытие позволит быстро и эффективно выращивать кристаллы для промышленности, электроники и медицины.