КАК СОЗДАТЬ ЛЁД ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ?

Климат Земли очень зависит от присутствия частиц различных форм и происхождения - например, пыли, льда и различных примесей, - которые проникают в тропосферу. Вода, скопившаяся на поверхности этих частиц, может замерзнуть при более высоких температурах, нежели капельки воды, вызывающие дождь и снег. 

Исследователи испанского исследовательского центра Centre Nanotecnologia изучили механизм конденсации воды в тропосфере и нашли способ получения искусственных материалов, с помощью которых можно контролировать конденсацию воды и провоцировать образование льда при комнатной температуре. Результаты работы ученых, о которых сообщается в издании Journal of Chemical Physics, могут привести к новым достижениям в области изготовления искусственного снега, усовершенствовать системы заморозки или помочь в получении искусственного ледового покрытия.
Один из авторов работы, Альберт Вердагер, сообщает, что несколько десятилетий назад ученые предсказывали тот факт, что материалы, имеющие кристаллическую поверхность, схожую с гексагональной поверхностью кристалла льда, могут быть идеальными агентами, вызывающими замерзание и провоцирующими дождь. С того времени было доказано, что это утверждение не вполне корректно.
Объектом исследования был выбран фторид бария, который встречается в природе в виде редкого минерала франкдиксонитa. Ученые исследовали поверхностное поглощение воды минералом в условиях внешней среды, используя различные режимы сканирующей силовой микроскопии и оптической микроскопии, чтобы определить роль атомной структуры в формировании водяных пленок, которая, в конечном счете, оказывает влияние на конденсацию.
Несмотря на подходящую гексагональную структуру, фторид бария оказался слабым ядром концентрации льда. Как ни странно, остальные ученые обнаружили, что когда поверхность минерала имеет дефекты, эффективность конденсации воды возрастает. Исследователи выяснили, почему это происходит. В условиях окружающей среды - при комнатной температуре и различной влажности - вода конденсируется в виде двухмерных ледяных "островков" на поверхности дефектов минерала. Основываясь на полученных результатах, ученые создали искусственные материалы, увеличивающие конденсацию воды и позволяющие контролировать этот процесс.
На данный момент задачей ученых является создание экологичных синтетических материалов, обладающих высокой эффективностью. Если вода при конденсации в условиях окружающей среды образует строгую гексагональную структуру, то применение термина "лед комнатной температуры" вполне оправдано. Твердое состояние воды достигается поверхностным эффектом, а не температурным фактором. В будущем ученые хотят создать "умные материалы", которые будут взаимодействовать с водой установленным образом.