Ученые создали эластичный лед

С незапамятных времен ученые и философы стремились постигнуть тайны воды, однако, как утверждают исследователи, физика H2O все еще таит множество загадок. Например, нанологам Чжэцзянского университета удалось вырастить волокна гибкого льда.

В природе вода в твердом агрегатном состоянии представляет собой хрупкий лед, который нельзя сжать или согнуть. По физическим законам упругая деформация льда должна составлять 15 %, однако в природе она не превышает 0,3 %. Отсутствие эластичности объясняется тем, что кристаллы имеют структурные дефекты, которые значительно снижают прочность.

Команда китайского ученого Пэйчжэна Соя в ходе экспериментов стремилась создать лед с минимальным количеством дефектов и проследить, как изменится его упругая деформация. Опыты проводились при температуре –50 °C. В камеру подавался водяной пар, который под воздействием электрического поля оседал на кончике вольфрамовой иглы. Молекулы воды кристаллизовались, образуя микроволокно шириной 10 микрометров. Затем температура постепенно понижалась до –150 °C. Исследователи обнаружили, что микроволокно диаметром 4,4 мкм может изгибаться в округлую форму с радиусом 20 мкм. При этом упругая деформация составляла 10,9 %, что в 36 раз превосходит природные показатели и намного ближе к теоретическому пределу. После прекращения воздействия на микроволокно лед принял первоначальную форму.

В ходе дополнительных экспериментов с «идеальным льдом» ученые использовали микроволокно для светового волновода. Оказалось, что ледяные волноводы по своим параметрам не отличаются от используемых сегодня в микросхемах волноводов из диоксида или нитрида кремния.

Исследователи считают, что результаты их эксперимента позволят открыть новые возможности для технологий, связанных со льдом.

Источник: Sciencealert