Ученые заморозили воду при нагреве
Ученые заморозили воду при нагреве
Как понятно, точка замерзания воды в обыденных критериях находится на отметке в 0? по Цельсию. Но последние опыты в этой области демонстрируют, что вода может оставаться в водянистом состоянии при более низких температурах, и даже леденеть при нагреве – в определенных критериях. Главный фактор в проведенных не так давно опытах – электронный заряд поверхности, на которой размещена вода. Игорь Любомирский (Igor Lubomirsky) из Института Вейцмана в Реховоте (Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel) ведает: «Мы очень удивлены плодами. Выходит, что с помощью контроля заряда поверхности можно подавлять либо вдохновлять формирование льда».
Обычно вода леденеет, формируя кристалл льда вокруг какой-нибудь сторонней частички. Оставаясь очень стерильной, точка замерзания двигается до -42? C. Такая суперохлажденная водянистая вода употребляется в лабораториях для криогенного сохранения крови и тканей, встречается она и в природе.
Ученые издавна подозревали, что электронные поля могут быть применены для опции точки замерзания. Молекула воды имеет положительный заряд с одной стороны и отрицательный – с другой, что позволяет электронному полю выстраивать водяные молекулы в строгие формации соответственно зарядам. Но прошлые опыты осложнялись выбором материала для подложки. Идеальнее всего заряд сохраняют металлы, но все знают, что лед просто появляется на металле и без электронного воздействия. Потому нужно было отыскать таковой материал, который бы не искажал чистоту воздействия электронного заряда.
Любомирский и его коллеги заместо металла использовали пироэлектрический материал, который может сформировывать краткосрочный заряд при нагреве либо охлаждении. Ученые расположили четыре пироэлектрических кристалла и расположили их в медные цилиндры. Нижние поверхности 2-ух цилиндров покрыли колченогом для управления электронным зарядом. На поверхность 2-ух других цилиндров нанесли оксид алюминия, чтоб поверхность оставалась незаряженной. Все цилиндры расположили в комнату с завышенным уровнем влажности, уменьшили температуру в ней, пока капельки воды формировались на кристаллах, потом снизили температуру до замерзания воды.
Результаты оказались последующими: вода на незаряженной поверхности промерзла при -12,5? C, на позитивно заряженной – при -7? C. Вода на негативно заряженной поверхности «продержалась» до -18? C. Простота опыта подтверждает, что главным фактором в получении таких результатов стал конкретно тип электронного заряда поверхности, а не что-либо другое.
Замерзание при нагреве вышло удалось выполнить последующим образом. Вода оставалась в водянистом состоянии при -11? C в протяжении 10 минут (на негативно заряженной поверхности). После того, как заряд рассеялся, нагрева комнаты до -8? C оказалось довольно, чтоб индуцировать положительный заряд на поверхность пироэлектрического кристалла и заморозить воду.
Пока не до конца ясно, что вдохновляет точку замерзания «плавать», но одним из причин именуется то, как молекулы воды выстроены относительно поверхности, на которой они леденеют. Ученые еще не обусловились с областью внедрения их открытия, но патент на технологию уже оформили. Последующие исследования в этой области прояснят таинственные характеристики «плавающего ноля».
Источник: 3DNews