Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Ученые получили соединение аморфного льда и переохлажденной жидкой воды

Ученые получили соединение аморфного льда и переохлажденной жидкой воды

09 сентября 2021


Вода очаровывала людей на протяжении веков, и, несмотря на ее центральное значение в биологии, химии и промышленности, мы все еще совершенствуем наше понимание ее свойств. Одной из областей активных исследований за последние полвека было изучение переохлажденного жидкого состояния воды. Это состояние отлично от стандартного агрегатного состояния вещества, изучаемого в школьной программе. Такое состояние воды можно получить лишь в лабораторных условиях с помощью специального холодильного оборудования.

Переохлажденное жидкое состояние воды — это вода, охлажденная ниже температуры, при которой обычно образуется лед, но не переходящая в него, а вместо этого сохраняемая в виде метастабильной жидкости. Исследование переохлажденной жидкой воды особенно сложно, потому что склонность воды к кристаллизации резко возрастает при снижении температуры. Один из способов, которым исследователи попытались обойти эту проблему, раскрывается в изучении воды в ее аморфном твердом или так называемом «стеклянном» состоянии. Последнее заключается в том, чтобы уловить момент, когда образуется это трудноуловимое окно «предзамерзшей» воды при ее переходе в переохлажденную.

Ключевой вопрос, который поставили перед собой ученые в своей недавней исследовательской работе, заключался в поиске возможных и наиболее распространенных форм аморфного льда, которые могли бы быть получены традиционными способами. Первый этап их экспериментальной работы включал в себя процесс надувания кристаллического льда при низкой температуре до тех пор, пока молекулы воды не стали бы подходящими, чтобы ученые смогли назвать их аморфной структурой. Ее можно рассматривать как эквивалент более традиционного «стекла». Иными словами, действительно ли аморфный лед термодинамически связан с жидким состоянием, или это просто механически разрушенный кристалл?

Новая работа ученых показала именно эту термодинамическую связь, используя современные методы для приготовления «сверхкислой стекловидной воды» (HGW) путем быстрого остекления образцов жидкой воды с минимальной кристаллизацией. Затем исследователи провели калориметрические и рентгеноструктурные эксперименты, чтобы продемонстрировать, что HGW ведет себя идентично аморфным льдам, полученным более традиционными способами, укрепляя термодинамическую связь между стеклообразной водой и переохлажденным жидким состоянием. Таким образом, им удалось получить новые данные о свойствах воды в переохлажденном жидком состоянии.

DDDD_1000

Другая информация
27 сентября 2021
Разрабатывается мощный метод спектроскопии на фотонном уровне с двумя гребенками

Этот метод является мультиплексным, систематические эффекты сводятся к минимуму, и может быть достигнута большая согласованность спектров.

23 сентября 2021
Воспроизведено «шоковое» образование естественных квазикристаллов в метеорите Хатырка

Уникальное на сегодняшний день явление естественных квазикристаллов требует объяснения как возможности, так и редкости их образования за пределами лаборатории.

20 сентября 2021
Созданы высокоподвижные наноразмерные магнитные искусственные реснички

Ученые представили метод получения самых маленьких высокоподвижных искусственных ресничек с размерами, равными их биологическим аналогам.

16 сентября 2021
Биоартифицированная поджелудочная железа обеспечивает контроль за выделением инсулина

Новый подход потенциально может повысить успех заместительной терапии β-клетками, чтобы помочь многим пациентам с диабетом 1-го типа.

13 сентября 2021
Микроядерные реакторы могут быть установлены в саду за каждым домом

Ядерные реакторы могут появиться в ближайшем к вам городе или районе очень скоро благодаря прорывам, достигнутым в небольших модульных ядерных реакторах.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!