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. Обязательные поля помечены *

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

Свежие комментарии

    Рубрики

    About Author 01.

    Roman Spiridonov
    Roman Spiridonov

    Привет ! Мне 38 лет, я работаю в области информационных технологий более 4 лет. Тут собрано самое интересное.

    Categories 05.

    © Speccy 2020 / All rights reserved

    Связаться со мной
    Close