Многие из нас знают, что вода начинает превращаться в лед, когда отметка на градуснике падает ниже 0 °C, но новое открытие ученых может перевернуть наши представления об этом с ног на голову.
Ученые разработали теоретическую модель, раскрывающую сложный процесс взаимосвязи между водой и поверхностями, который заставляет воду замерзать в лед при более высоких температурах, чем обычно. Это открытие, сделанное в Университете Юты, объединяет понимание микромира молекул с более широкими принципами физики и математики, передает focus.ua Суть открытия заключается в том, что форма и текстура поверхности могут заставить молекулы воды охотнее объединяться в кристаллы льда, даже если она не такая холодная. Это может произвести революцию в отраслях, зависящих от образования льда, таких как производство снега для горнолыжных курортов и засев облаков для дождя, пишет Chemistry World.В основе этого открытия лежит математическая формула, которая показывает, как определенные углы и узоры на поверхности могут способствовать замерзанию воды. Речь идет не только о химическом составе поверхности, но и о ее физическом расположении. Валерия Молинеро и ее команда использовали сочетание компьютерного моделирования и реальных экспериментов, чтобы прийти к такому выводу. Понимание процесса образования льда крайне важно не только для создания снежинок, но и для таких разных областей, как прогнозирование погоды и сохранение биологических образцов.Особенно интересна роль примесей в воде, таких как бактерии или белки, которые способствуют образованию льда при температурах, превышающих общепринятую точку замерзания 0 °C. В чистой воде образование льда может затормозиться, пока температура не упадет аж до -46°C. Это состояние известно как переохлаждение. Команда развила многие предыдущие открытия, показав, что не только наличие белков, но и расстояние между ними играет ключевую роль в том, когда и как образуется лед.Последствия этого исследования касаются всего: от совершенствования методов сохранения продуктов питания до более эффективного создания искусственного снега. Эксперты, не входящие в команду Молинеро, такие как Кристоф Зальцманн и Уилл Кантрелл, высоко оценивают исследование за то, что оно может стать руководством для разработки материалов, которые либо способствуют, либо препятствуют образованию льда, в зависимости от необходимости. Такое сочетание теоретического понимания и практического применения знаменует собой значительный скачок вперед в нашей способности контролировать и управлять процессом зарождения льда. Исследователи представят свои результаты на весенней встрече Американского химического общества.