Share This
Связаться со мной
Крути в низ
Categories
//Учёные получили в лаборатории гибкий лёд

Учёные получили в лаборатории гибкий лёд

11.07.2021Category : My Habr

Лимин Тонг с коллегами из Чжэцзянского университета получили невероятно гибкий водяной лёд на основе длинных микроволокон, возможно, приблизившись, к теоретическому максимуму гибкости для этого материала. Работа с описанием эксперимента опубликована в журнале Science.

Всем нам знаком лёд, как твёрдая и хрупкая субстанция. Однако у одного длинного кристалла льда есть определённая гибкость. Тонг с коллегами получили длинные кристаллы, вводя водяной пар через небольшие отверстия в камеру при температуре -50°С. Электрическое поле притягивало молекулы воды к вольфрамовой иголке, на которой они кристаллизировались, создавая волокна диаметром в несколько мкм.

Их было сложно заметить невооружённым глазом, но под микроскопом было видно, что это были кристаллы – их молекулярная структура, похожая на соты, регулярно повторялась на всём протяжении нити.

Затем исследователи охладили лёд ещё сильнее, и в диапазоне от -70°C до -150°C измеряли нагрузку, которую способны выдержать эти волокна на изгиб. Они обнаружили, что полученные таким образом волокна демонстрируют высокую эластичность. Часть из них можно было даже свернуть в кольца, после чего они распрямлялись обратно.

По словам не связанного с исследованиями специалиста по льду Эрланда Шульсона из Дартмутского колледжа, такая гибкость связана с тем, что в волокнах отсутствуют обычные для естественного льда несовершенства – границы между гранулами и трещины.

uchjonye poluchili v laboratorii gibkij ljod 35af3f3 - Учёные получили в лаборатории гибкий лёд

По словам Тонга, до этого максимальная упругая деформация, которой удавалось достичь у льда, составляла 0,3%, а их команде при помощи микроволокон льда удалось достичь упругой деформации в 10,9%. При этом теоретический максимум этого показателя у водного льда находится где-то между 14 и 16,2%.

На исследование учёных натолкнули предшествовавшие эксперименты с кремниевым стеклом. Стекло – материал не упругий, твёрдый и хрупкий, почти как лёд, но при этом известно, что длинные и тонкие стеклянные нити демонстрируют упругие свойства. Исследователям стало интересно, не откроет ли подобные свойства водяной лёд.

Подробно изучив состав волокон, учёные обнаружили в них признаки наличия второй формы льда, более плотной по сравнению с тем, что составляла большую часть объёма. Нагрузка на изгиб запускала изменения внутри льда, и подобные эксперименты, возможно, позволят учёным понять, как эти изменения проходят.

Практическое применение таким волокнам пока представить сложно. Они прозрачные, очень хорошо проводят свет, и учёные считают, что в будущем с их помощью можно будет детально измерять загрязнение воздуха, поскольку частицы, попадающие в лёд, изменяют его свойства как проводника света.

  • 0 views
  • 0 Comment

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Свежие комментарии

    Рубрики

    About Author 01.

    blank
    Roman Spiridonov

    Моя специальность - Back-end Developer, Software Engineer Python. Мне 39 лет, я работаю в области информационных технологий более 5 лет. Опыт программирования на Python более 3 лет. На Django более 2 лет.

    Categories 05.

    © Speccy 2022 / All rights reserved

    Связаться со мной
    Close