Ученые открыли новую экзотическую форму льда

Три года назад химики нашли доказательства существования новой разновидности льда. К тому времени было известно 18 видов кристаллического льда. Теперь команда сообщает об выяснении кристаллической структуры XIX с помощью дифракции нейтронов.

До сих пор было известно 18 кристаллических форм льда, которые различаются расположением атомов. Однако, строго говоря, это на самом деле не идеальные кристаллы, а неупорядоченные системы, в которых молекулы воды случайным образом ориентированы в разных пространственных направлениях. Типы льда, известные как полиморфы, образуются в зависимости от давления и температуры и обладают очень разными свойствами. Например, их температуры плавления различаются на несколько сотен градусов по Цельсию. Ученые сравнивают виды льда с алмазом и графитом, оба из которых сделаны из чистого углерода.

Теперь их стало 19. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

В снежинках или кубиках льда из холодильника атомы кислорода расположены гексагонально. Эта форма называется лед I. На поверхности Земли других форм льда нет, хотя в лабораторных условиях, меняя температуру и давление, ученые получают и другие его кристаллические модификации — полиморфы.

Формы льда VI и льда VII под высоким давлением обнаруживаются в виде включений в алмазах и поэтому были добавлены в список минералов Международной минералогической ассоциацией (IMA). Многие разновидности водяного льда образуются на просторах космоса при особых условиях давления и температуры. Они встречаются, например, на небесных телах, таких как спутник Юпитера Ганимед, который покрыт слоями льда различных видов.

Изменив условия кристаллизации льда VI, а именно замедлив процесс охлаждения и увеличив давление примерно до 20 килобар, авторы получили модификацию с новым расположением атомов водорода — лед XIX.

«В то время мы нашли четкие доказательства того, что это — новый упорядоченный вариант, но мы не смогли тогда выяснить его кристаллическую структуру», — объясняет руководитель исследования Томас Лоэртинг (Thomas Loerting).

В текущем исследовании авторам удалось это сделать, причем с помощью метода нейтронной дифракции, который считается золотым стандартом определения кристаллической структуры. Для этого среди результатов нескольких тысяч измерений потребовалось найти лучший вариант структуры.

Лед XV и лед XIX представляют собой первую родственную пару полиморфных разновидностей льда, у которых решетка кислорода одинакова, но порядок расположения атомов водорода отличается.


Читать далее

Создана первая точная карта мира. Что не так со всеми остальными?

Ученые впервые зафиксировали, как вокруг звезд малой массы формируются планеты

Открыто лекарство от старости, убирающее стареющие клетки

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Сильнейшая солнечная буря произошла в конце последнего ледникового периода
Космос
Пароль зашифровали внутри молекулы: это альтернатива для хранения данных
Наука
Орангутаны используют сложную структуру речи: считалось, что так могут только люди
Наука
Молодая звезда стремительно тяжелеет: набирает массу двух юпитеров ежегодно
Космос
Врачи с помощью CRISPR «переписали ДНК» ребенка с редким заболеванием
Наука
Разработан чип, похожий на мозг, который позволит роботам видеть и думать
Наука
Почему мы до сих пор не нашли инопланетян: ученые нашли объяснение
Космос
Этот грибок захватит планету к концу столетия: в зоне риска 10 млн человек
Наука
Посмотрите на космическую радугу в зодиакальном свете на небе
Космос
Ученые объяснили необычную активность в недрах Луны
Космос
Мошенники начали использовать схему с самозапретом на кредиты 
Новости
Дуров заплатит $50 000 за вирусный ролик о превосходстве Telegram над WhatsApp
Новости
НАСА починило двигатели «Вояджера-1», которые вышли из строя 21 год назад
Космос
ИИ-агенты формируют собственные социальные нормы без помощи человека
Наука
Мозг мышей увеличился на 6,5%, когда им ввели крошечную часть ДНК человека
Наука
Археологи нашли первую «тату-студию» майя в пещере в Белизе
Наука
Российский алгоритм оптимизирует пропускную способность дорог
Наука
Марсоход впервые наблюдал полярные сияния с поверхности другой планеты
Космос
Android 16 превращает ворованный смартфон в кирпич: нельзя обойти даже в настройках
Новости
Китай начал стоить дата-центр на базе ИИ прямо на орбите
Новости