Naukowcy z Uniwersytetu Okayama stworzyli model porowatego, lekkiego „lodu lotniczego” o małej gęstości, który pozwoli zrozumieć, co dzieje się z wodą w ekstremalnych warunkach. Szczegóły badania można znaleźć w The Journal of Chemical Physics.
Lód powstaje w następujący sposób: woda ochładza się pod ciśnieniem atmosferycznym, a jej cząsteczki zamarzają i przybierają stały, krystaliczny, sześciokątny kształt.
Jednak nie cały lód przyjmuje tę sześciokątną strukturę. Różne ciśnienia i temperatury pozwalają wodzie przybierać różne formy na poziomie molekularnym. Sześciokątny i sześcienny lód tworzy się naturalnie w górnych warstwach atmosfery Ziemi. Inne formy lodu można znaleźć na egzoplanetach lub w atmosferach planet zewnętrznych.
W nowym badaniu naukowcy wykorzystali dynamikę molekularną do analizy struktur krystalicznych lodu na bazie zeolitów (minerałów).
„Graliśmy w molekularną Jengę, usuwając zeolitowe struktury lodu, aby uczynić je lżejszymi i znaleźć nowy rodzaj lodu” - powiedział autor badania Masakazu Matsumoto.
Naukowcy stworzyli modele ponad 300 różnych nanostruktur i ocenili ich stabilność przy niskich ciśnieniach. Aeroled okazał się stabilny w temperaturze 0 stopni Kelvina (-273 ° C) i stał się bardziej niestabilny wraz ze wzrostem temperatury. Ponadto nowy lód jest porowaty i lekki.
Wyniki badań pomagają zrozumieć, jak zachowują się cząsteczki wody w ekstremalnych warunkach.