Кристаллический лед зимних водоёмов и снежинок есть редким товаром во вселенной. В холоде достигает межзвездного пространства, большинство воды, возможно, существует в необычном замороженном стране, названном аморфной жёсткой водой. Как грядущий отчет в Physical Review Letters обрисовывает, поведение этого материала причудливо, даже в то время как это изменяется в простой лед: Это неожиданно ломается в маленькие кристаллы, разрешая лежанию в базе материала разражаться, во многом как земное извержение вулкана.В систематическом кубике льда молекулы воды выстраиваются в линию совершенно верно и формируют жёсткий кристалл.
Молекулы в аморфной жёсткой воде не имеют таковой систематической структуры, но непоследовательно ориентированы, как снимок жидкой воды. Для аморфной жёсткой воды Вам нужны пар и поверхность, более холодная, чем примерно 140 kelvins – столь холодный, что молекулы испытывают недочёт в энергии устроиться в кристаллической решетке после придерживания поверхности.
В то время как поверхность нагревается, аморфная жёсткая вода начинает течь, не смотря на то, что в ледниковом темпе. Это необыкновенное поведение открывает вид воды, помогающей исследователям осознать ее фундаментальный темперамент.Химический физик Брюс Кей и его бригада в Тихоокеанской Северо-западной Национальной Лаборатории в Ричленде, Вашингтон, желали замечать, как аморфная жёсткая вода взаимодействует с «масляными» жидкостями, в большинстве случаев избегающими воды.
Они распространяют ультратонкий слой одной таковой жидкости, тетрахлорметана (CCl4) на холодной железной поверхности и потом добавили слой аморфной жёсткой воды на вершине. Потому, что они нагрели пример, CCl4, неожиданно взорванный через водный слой.Любопытно, взрыв случился при той же температуре, где маленькие участки аморфной жёсткой воды начинают кристаллизовать в обычный лед. Несколько подозревает, что как молекулы воды организовал себя в ледяные кристаллы, маленькие открытые разветвляющиеся трещины, разрешив CCl4 вспыхнуть, подобный трещинам прорывающегося лавы в Земной коре.
CCl4 помчался к спасению, в силу того, что это в большинстве случаев испарялось бы при намного более низких температурах.«Изучение этой аморфной жёсткой воды будет полезно с позиций понимания физики и химии жидкостей», говорит Кей. «Молекулярный вулкан», он подозревает, есть легко первым из многих неожиданностей.
Додаёт Юджин Стэнли из Бостонского университета: «Это – вправду в полной мере драматический результат».