Ученые из Нидерландов, Китая и Германии подробно описали процесс замораживания водяной капли, в частности, то, как увеличивающийся объем ее внешней ледяной оболочки соотносится с расположенной внутри жидкой водой. Препринт исследования находится в распоряжении редакции «Ленты.ру».
При помощи рапида специалистам удалось напрямую наблюдать процесс замораживания капли. Оказалось, что образующаяся при понижении температуры тонкая ледяная оболочка, ограничивающая жидкость, чрезвычайно быстро разрушается. Происходит это из-за кавитации — схлопывания пузырьков пара из-за понижения давления, которое сопровождается гидравлическим ударом и, как следствие, взрывом капли.
Таким образом, как показали ученые, заключенная внутри твердой оболочки жидкая фаза впоследствии также замораживается. Также физики установили, что описанные ими процессы характерны в основном для капель, в диаметре не превышающих миллиметр, и, скорее всего, взрыва не происходит, если диаметр капли составляет менее 50 микрометров.
Авторы надеются, что результаты исследования окажутся полезными при моделировании различных атмосферных процессов, например, формировании облаков.