Nová forma ledu má rekordně nízkou hustotu

Nová forma ledu má rekordně nízkou hustotu

Většina z nás zná jen „obyčejný“ led, který nám v horkých letních měsících pomáhá ochlazovat naše oblíbené nápoje a v zimě komplikuje život. Ve skutečnosti ale existuje cca 20 fází ledu – a japonští vědci nyní objevili zcela novou třídu. Tzv. aeroledy se mohou chlubit rekordně nízkou hustotou.

Aeroledy vznikají krystalizací za extrémně negativního tlaku, což je samo o sobě zajímavé. Ve většině předchozích výzkumů se totiž postupovalo přesně obráceně – na molekuly vody byl aplikován obrovský tlak, v důsledku čehož se zrodily různé typy ultrahustého ledu. Pouze dvakrát tomu bylo jinak a finální produkt měl nižší hustotu než normální led: v roce 2014 (led XVI, jehož molekuly tvoří zeolitovou strukturu) a v roce 2016 (led XVII).

„Naše práce, která jako první postihuje celou oblast negativního tlaku, představuje významný odrazový můstek pro výzkum tohoto rozsáhlého a složitého území na fázovém diagramu,“ uvedl vedoucí badatel Masakazu Matsumoto.

Klepněte pro větší obrázek
Zeolitický led ITT (vlevo) a aeroice 4xFAU (vpravo). Foto: Masakazu Matsumoto

Tým z molekulární struktury oxidu křemičitého odstranil dva atomy kyslíku, u všech molekul nahradil jeden atom křemíku jedním atomem kyslíku a nakonec přidal atomy vodíku.

Tímto postupem vznikla ledová fáze s hustotou odpovídající zhruba polovině hustoty kapalné vody (~0.5 g/cm3), která je však mnohem stabilnější než jakýkoliv dosud zkoumaný zeolitický led.

Výše uvedenou hustotu je podle výsledků simulací navíc možné ještě snížit – a to vložením polyhedrálních stavebních bloků (konstrukce se šesti nebo více úrovněmi) do zeolitických rámů. Tyto bloky strukturu rozštěpí a současně zajistí, že výsledek bude stále možné považovat za „led“.

Zdroj: Phys.org

Diskuze (10) Další článek: ŽIVĚ: Muskova SpaceX vynáší tajný raketoplán

Témata článku: Výzkum, Japonsko, Fyzika, Voda, Chemie, Molekuly, Rekordy, Obrovský tlak, Japonský vědec, Nová třída, Atom, Molekula, Nízká hustota, Rozsáhlé území, Vložení, Struktura, Předchozí výzkum, Forma, Finální produkt, Molekulární struktura, Oblíbený nápoj, Atom vodíku, LED, Nová forma, Celá oblast