Ученые получили в лаборатории пятиугольный снег

Ледяная цепочка на медной поверхности. Атомы меди показаны коричневым цветом, кислорода - красным, а водорода - белым. Иллюстрация авторов исследования

Ученым из Великобритании удалось получить тонкие нити льда, в которых молекулы воды образуют правильные пятиугольные, а не шестиугольные ячейки. По словам исследователей, ничего подобного ранее сделать не удавалось. Работа исследователей появится в журнале Nature Materials, а ее препринт доступен на сайте Университетского колледжа Лондона.

В рамках исследования ученые получали сверхтонкий слой льда на металлической поверхности. Для этого специально подготовленная медная поверхность при температуре минус 172 градуса по Цельсию обрабатывалась водным паром.

В результате подобной обработки на поверхности образовывались одномерные ледяные структуры толщиной всего в один атом и шириной около нанометра. При помощи сканирующего туннельного микроскопа и инфракрасной спектрометрии исследователям удалось установить, что цепочки состоят из пятиугольников (см. иллюстрацию), в вершинах которых находятся молекулы воды.

Ранее предполагалось, что при образовании упорядоченной структуры льда молекулы воды собираются в шестиугольники (на результаты можно посмотреть здесь).

Теоретический анализ, проведенный авторами работы, показал, что пятиугольники образуются в результате взаимодействия воды с металлической поверхностью. Согласно вариационным принципам в физике, система стремится к состоянию с наименьшей потенциальной энергией. При взаимодействии воды с поверхностью описанная пятиугольная структура формируется именно потому, что обеспечивает льду минимальное возможное значение потенциальной энергии.

По словам исследователей, формирование ледяных кристаллов играет значительную роль в биологии и науках об атмосфере. Новые результаты позволят лучше понять, каким образом вода замерзает в присутствии каких-либо примесей.

Обсудить
Наука и техника00:0424 сентября

Порошок, уходи

Землю ждет вторжение инопланетян и уничтожение Солнца: обзор Destiny 2
01:4820 сентября
Наука и техника00:00 5 августа

«Осужденным к расстрелу рубили головы топором»

Зачем Сталин устроил Большой террор и утопил страну в крови
Арабы на выход: курды проголосовали за независимость
Референдум навсегда изменил Ближний Восток
Падший дьявол
Неуловимый наркобарон основал культ убийц и варил человеческие мозги в котле
Ангела Меркель Без свастик
Немецкие ультраправые впервые с 1945 года оказались у власти
«Увидел чеченца и понял — будут унижать»
Бежавший в Германию российский гей захотел дать эмиграции задний ход
Свобода для скотовода
В лучшем городе США изгнали политиков с полицейскими и погрязли в хаосе
Машины, которые вы никогда не увидите
7 ну очень редких машин, встретить которые в пробке практически невозможно
«Мерседес», выдыхай!
Как сделать седан S-класса намного шире и не вызвать ни у кого подозрений
Классическая история
Душевные ролики про самые красивые спорткары XX века
Автомобили на сдачу
Что нужно купить, чтобы получить автомобиль впридачу