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, Molekula, Atom vodíku, Předchozí výzkum, LED, Celá oblast, Struktura, Japonský vědec, Atom, Finální produkt, Rozsáhlé území, Nízká hustota, Hustota, Odraz, Nová forma, Vložení, Nová třída, Obrovský tlak, Oblíbený nápoj

Určitě si přečtěte