Науковці з Корейського науково-дослідного інституту стандартів і науки (KRISS) вперше у світі відкрили нову форму льоду – Ice XXI, що утворюється при тиску понад два гігапаскалі (2 ГПа) за кімнатної температури. Це стало можливим завдяки унікальному експерименту, під час якого дослідники спостерігали багаторазове замерзання і танення води в масштабі мікросекунд – мільйонних часток секунди.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Зазвичай лід формується при охолодженні нижче 0 °C, але під певним тиском кристалізація можлива навіть за нормальних температур. Наприклад, при тиску понад 0,96 ГПа вода перетворюється на Ice VI. При ще вищому тиску її структура змінюється, утворюючи нові кристалічні фази. Саме ці переходи стали об’єктом уваги вчених, адже вони допомагають зрозуміти, як вода поводиться в екстремальних умовах, наприклад, у надрах крижаних супутників планет.
Команда KRISS створила спеціальну динамічну діамантову клітинку (dDAC), яка дозволяє стискати воду до понад 2 ГПа за лічені мілісекунди, мінімізуючи механічні збурення. У поєднанні з рентгенівським вільним електронним лазером European XFEL це дало змогу вперше зафіксувати надшвидкий процес кристалізації води при високому тиску. Результатом стала ідентифікація нової фази льоду Ice XXI, 21 за рахунком серед відомих форм.
Ice XXI має незвичайну кристалічну структуру: сплощену прямокутну форму з великою елементарною коміркою, складнішою, ніж у попередніх фаз. Його властивості можуть бути подібні до крижаних шарів супутників Юпітера чи Сатурна, що відкриває перспективи для астробіологічних досліджень.
«Щільність Ice XXI можна порівняти з тиском у крижаних надрах планет-гігантів. Це відкриття може допомогти зрозуміти, як виникає життя у космічних екстремальних умовах», – зазначив д-р Лі Юн-Хі. Керівник проєкту, д-р Лі Гун-У, додав: «Поєднавши нашу технологію dDAC із XFEL, ми змогли спостерігати надшвидкі фази кристалізації, недосяжні для звичайних приладів. Дослідження таких процесів відкриє нові горизонти в науці про матеріали».
Читайте також:
- Квантові схеми та надпровідність: за що присудили Нобелівську премію з фізики 2025
- Простими словами про четвертий вимір: пояснює відомий фізик