Группа исследователей из Университета Токио объяснила, почему лед в основном формируется на краях воды, а не внутри. С помощью ряда моделирований они показали, что на микроуровне процесс инициируется вблизи поверхностей, где молекулы воды формируют организованные слои.
Обычно лед образуется при 0 °C, однако для его появления необходимы специфические условия — наличие кристаллических зародышей. Ученые выяснили, что ключевую роль играет структура воды в первых двух слоях у поверхности. Именно в этих слоях молекулы выстраиваются в гексагональные структуры, с которых и начинается процесс кристаллизации.
Степень гидрофильности поверхности также оказывает влияние: чрезмерно высокая гидрофильность нарушает структуру. Для образования льда необходимо сбалансированное взаимодействие — умеренное, но не слабое. Это открытие может быть полезно при создании антиобледенительных покрытий или разработке материалов с контролируемой кристаллизацией.
Подобный механизм может быть применим и к другим веществам, таким как кремний или углерод. Это расширяет перспективы в климатологии и технологиях, связанных с производством полупроводников.
Юлия Антонова
Исполнительный директор Национальной Ассоциации зимнего содержания объектов инфраструктуры и транспорта
Задать вопрос
Павел Криушин
Заместитель генерального директора Национальной Ассоциации зимнего содержания объектов инфраструктуры и транспорта
Задать вопрос
Татьяна Мокочунина
Руководитель направления
НИОКР-проектов НИИ зимних технологий и инноваций
Сборник основных законодательных актов, законодательных ресурсов, Федеральных законов, постановлений и ГОСТов
