Исследователи объяснили, что максимальная упругая деформация льда должна составлять около 15%. Однако экспериментально ученые смогли достичь упругости в менее 0,3%. Причина такого несоответствия заключается в том, что кристаллы льда имеют структурные недостатки, которые повышают их хрупкость.
Поэтому группа исследователей под руководством Пейжена Сю из Чжэцзянского университета в Китае попыталась создать лед с как можно меньшим количеством структурных недостатков. Они провели эксперимент, при котором они поместили вольфрамовую иглу в ультрахолодную камеру при температуре около -50°C. В камеру выпустили водяной пар и приложили электрическое поле. Это притягивало молекулы воды к кончику иглы, где они кристаллизовались, образуя микроволокно с максимальной шириной около 10 микрометров, что меньше ширины человеческого волоса.
Следующим шагом было понижение температуры до значений от -70 до -150°C. При таких низких температурах исследователи попробовали согнуть ледяные волокна. Они обнаружили, что микроволокно размером 4,4 микрометра в поперечнике смогло согнуться в почти круглую форму с радиусом 20 микрометров. Это говорит о максимальной упругой деформации в 10,9% — это гораздо ближе к теоретическому пределу, чем предыдущие эксперименты.
Ученые добавили, что лед может выглядеть одинаково для нас, его кристаллическая структура может сильно различаться. Каждая конфигурация молекул в кристалле льда называется фазой, и таких фаз существует довольно много. Переход между фазами может происходить при различных условиях, связанных с давлением и температурой.
Читать далее
Данные со спутников-шпионов помогли выяснить причину таяния ледников в Азии
Новая нанофибра быстро превращает морскую воду в питьевую
Житель Турции случайно нашел следы неизвестной цивилизации во дворе дома