Китайские ученые раскрыли причину, почему лед скользкий, с помощью атомно-силовой микроскопии. Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале Nature, это происходит из-за «предрасплавленного» покрытия, которое образуется на поверхности и служит смазкой.
Атомно-силовой микроскоп, использующийся в исследовании, был оснащен молекулой угарного газа на кончике, чтобы детально проанализировать структуру поверхности обычного водного льда. Внутри камеры микроскопа поддерживалась низкая температура на уровне минус 150 градусов Цельсия. Оказалось, что внутренняя часть льда отличалась от поверхностного слоя и состояла из различных типов льда.
Внутренний лед Ih, как и ожидалось, был уложен в виде шестиугольников. Лед на поверхности, напротив, был лишь частично шестиугольным. Исследователи также обнаружили дефекты во льду на границе между двумя типами льда, которые возникли, когда лед разных форм встречался друг с другом.
При повышении температуры в камере различия между слоями стали еще более выраженными. Моделирование показало, что на поверхности возникает структурный беспорядок, который распространяется по всей площади, придавая льду свойства жидкости и объясняя, почему он скользкий.