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
Древний кинжал нашли в Твери: ученые выяснили его возраст
Наука
Редкое астрономическое явление можно увидеть уже в эту пятницу
Космос
Ученые раскрыли, как появились невозможные черные дыры
Космос
Минпромторг закроет параллельный импорт ноутбуков и серверов HP и Fujitsu
Новости
При Трампе пошлины на азиатские солнечные панели выросли до рекордных 3521%
Новости
ИИ помог выиграть 36 млн в лотерею: можно ли это повторить
Новости
Зонд «Люси» сфотографировал астероид необычной формы
Космос
Крупнейшая структура во Вселенной больше и ближе к Земле, показывают гамма-всплески
Космос
Разработан метод для быстрого обнаружения ДНК в образце с помощью света вместо ПЦР
Наука
Huawei выпускает чип Ascend 910C в ответ на торговые ограничения для Nvidia
Новости
Создана упаковка для транспортировки и длительного хранения донорской крови
Наука
Теорию относительности Эйнштейна проверят на орбите Земли
Космос
«Фабрику» железного века по производству краски нашли в Израиле: она проработала 500 лет
Наука
В Японии испытали летающие молниеотводы: дроны, которые привлекают молнии
Новости
Шимпанзе впервые попали на видео во время «вечеринки» с алкоголем
Наука
В Госдуме хотят проверять владельцев российских сайтов через Госуслуги
Новости
Физики разработали кубиты с увеличенным временем жизни для квантовых устройств
Наука
Астрономы подтвердили открытие первой «одинокой» черной дыры
Космос
Создан металл, который не теряет прочности при самых экстремальных температурах
Наука
Сколько яиц и кулича можно съесть на Пасху: врачи назвали допустимую норму
Наука