Ученые открыли новый вид льда — аморфный, средней плотности

Sciense
5 февраля 2023 г. · 4 минуты чтения
Ученые обнаружили новый тип аморфного льда средней плотности — MDA. Его молекулы расположены в хаотичном порядке, в то время как обычный лед имеет упорядоченную, кристаллическую структуру строения.
Новый тип аморфного льда средней плотности

Ученые открыли новый вид льда, который может навсегда изменить наше представление о воде

В журнале Sciense накануне было опубликовано исследование, в ходе которого ученые, воспользовавшись шаровым методом, прибегнули к «энергичному встряхиванию» обычного льда вместе со стальными шариками в емкости, охлажденной до -200°C. Метод подразумевает дробление молекул с помощью механических сил. В результате полученный аморфный лед был похож на белый порошок. Несмотря на то, что это твердое вещество, его молекулярный состав аналогичен молекулярному составу жидкой воды.

Структура аморфного льда средней плотности

Новая форма льда, очень похожая по молекулярной структуре на жидкую воду (слева), чем на обычный лёд (справа).

«Мы трясли лед, словно сумасшедшие, пока не разрушили его кристаллическую структуру. В итоге, вместо мелких ледяных фракций мы получили аморфную субстанцию, напоминающую жидкую воду. Тогда мы поняли, что получили совершенно новый вид льда. Мы назвали его аморфный лед средней плотности — MDA», — говорит ведущий автор эксперимента доктор Александр Розу-Финсен, из Университетского колледжа Лондона. «Вода — основа всего живого. На сегодняшний день известно о двадцати кристаллических формах льда, и двух типах аморфного льда: высокой плотности и низкой плотности», — добавляет он.

Известно, что аморфный лед низкой плотности впервые обнаружили в 1930-х годах, когда ученые сконденсировали водяной пар на металлической поверхности, охлажденной до -110°C, а в 1980-х годах, при сжатии льда при -200°C, ученые открыли аморфный лед высокой плотности. «Между льдом низкой плотности и льдом высокой плотности существует огромный разрыв, и, вероятно, в этом промежутке должна быть жидкая вода, а не лед», — поделился Кристоф Зальцманн, материаловед из Университетского колледжа Лондона.

Установка для производства аморфного льда средней плотности.

Часть установки для создания аморфного льда средней плотности.

Однако, последнее исследование говорит об обратном. «Плотность аморфного льда MDA находится именно в пределах промежутка между льдом высокой плотности и льдом низкой плотности», — добавляет Зальцманн.

По словам ученых, для Земли аморфный лед редкое явление, в то время как в космическом пространстве он встречается гораздо чаще. «Считается, что аморфный лед — самая широко распространенная форма воды во Вселенной. Осталось только понять сколько из них MDA», — говорит химик из Кембриджского университета, Ангелос Михаэлидис.