Новости
Физики создали самую маленькую в мире снежинку

Согласно новому исследованию, самая маленькая капля воды, из которой может образоваться кристалл льда, состоит из 90 молекул воды.

Лёд существует на планете в виде высокоупорядоченной гексагональной кристаллической структуры, известной как лёд Iс. Небольшие скопления воды в атмосфере замерзают, отсеивая более крупные кристаллы и облака. Однако из-за конкурирующих термодинамических эффектов эти скопления воды не могут образовывать лёд Iс меньше определённого диаметра. Точный диапазон размеров капель воды, способных образовывать лёд Iс, был исследован в течение многих лет, что позволило сузить его до промежутка от 90 молекул воды до 400.

В прошлом основным препятствием в экспериментальном изучении этих пределов было слишком медленное охлаждение переохлаждённых жидких капель. Если капли не охлаждаются медленно и равномерно, результатом является неестественная комбинация ледяных фаз. Чтобы преодолеть проблему охлаждения, международная команда исследователей использовала молекулярный пучок, который генерирует капли желаемого размера, первоначально расширяя смесь воды и аргона через сопло диаметром примерно 60 микрометров. Затем полученный пучок направляется через три отдельные зоны, где скорость охлаждения падает, чтобы контролировать образование капель, достигая низкой температуры (минус 123 градуса Цельсия). Разработанные командой компьютерные модели воды использовались для моделирования свойств нанокапель. В результате были получены доказательства того, что минимальный кристалл льда может образоваться из капель, содержащих 90 молекул воды. При таком размере капли составляют в диаметре всего около 2 нанометра, что примерно в миллион раз меньше обычной снежинки.

11.11.2019 15:15:26