მკვლევარები აცხადებენ, რომ მათ აღმოაჩინეს ახალი კლასის, ულტრადაბალი სიმკვრივის ყინული, რომელიც წყლის მოლეკულებზე უკიდურესად უარყოფითი წნევის პირობებში კრისტალიზდება.
მიუხედავად იმისა, რომ ბევრი ჩვენგანი მხოლოდ იმ სახის გაყინულ წყალს იცნობს, რომელიც ჩვენს სასმელს ცივ და სასიამოვნო დასალევს ხდის, დედამიწის ჩვეულებრივი ყინული 20 ცნობილი ფორმიდან მხოლოდ ერთ-ერთია. ხოლო იაპონელი მეცნიერების მიერ აღმოჩენილ ახალ ფორმებს ყველა ცნობილ ყინულთან შედარებით ნაკლები სიმკვრივე აქვთ.
ახალ ყინულს Aeroice-ი ეწოდება და ის ოკაიამას უნივერსიტეტის მეცნიერებმა აღმოაჩინეს.
აქამდე ჩატარებული არაერთი კვლევის საფუძველზე მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ზემაღალი სიმკვრივის ყინულის შესაქმნელად წყლის მოლეკულებზე უზარმაზარი წნევაა საჭირო, რაც დედამიწაზე, ჩვეულებრივ ატმოსფერულ პირობებში არ ხდება, მაგრამ მეცნიერთა აღნიშნულმა გუნდი აქცენტი საპირისპირო მიზეზსა და ეფექტზე გააკეთა. არამკვრივი ყინულის შექმნა ზეწოლის გარეშე.
არსებობს წყლის 17 ცნობილი მყარი კრისტალური ფაზა, რომელსაც შეუძლია შექმნას ყველა სახის ყინული. აქედან მხოლოდ ორი ხდება ბუნებრივად დედამიწაზე, ექვსკუთხა ყინული და კუბური ყინული.
Ice Ih-ი გახლავთ ყინული, რომელიც პლანეტაზე თითქმის ყველა სახის ყინულს შეადგენს, თუმცა არსებობს სხვა ყინულიც – Ice Ic, რომელიც დედამიწის ზედა ატმოსფეროში ჩნდება.
ყინულის ფაზის ყველა სხვა სახეობა გახლავთ ის, როდესაც წყლის მოლეკულები საგანგებო პირობებში იყინება.
17 ცნობილი ყინულის ფაზისგან მხოლოდ ორს აქვს ჩვეულებრივ ყინულთან შედარებით დაბალი სიმკვრივე. ესენი გახლავთ ყინულები სახელწოდებით – Ice XVI და Ice XVII.
Ice XVI 2014 წელს აღმოაჩინეს მკვლევარებმა, რომლებმაც დაადგინეს, რომ ყინულს შეუძლია ერთგვარ 3D კრისტალურ კეიჯში ფორმირება, რომელსაც უწოდებენ ცეოლითურ სტრუქტურას.
ამ პირობებში, ამ გაყინულმა კეიჯმა შესაძლოა, მასპინძელი მოლეკულას ირგვლივ მიიღოს ფორმა- ამ შემთხვევაში ნეონის ატომები, რომლებიც შემდგომში სტრუქტურისგან მიიღება, რის შედეგადაც აქამდე აღმოჩენილ ყინულის ყველაზე დაბალი სიმკვრივის ფაზად გადაიქცევა.
იაპონელი მეცნიერების ახალი აღმოჩენა, aeroice-ი, წარმოიქმნება უარყოფით წნევაზე წარმოშობილი მოლეკულური გადაჯგუფებისგან, თუმცა, ამ შემთხვევაში, სილიკას (სკაიკონის დიოქსიდი, SiO2) ჩათვლით.
სიმულაციებში, გუნდმა SiO2 მოლეკულური სტრუქტურისაგან ჟანგბადის ორი ატომი ამოიღეს და შემდეგ თითოეული მოლეკულის სილიციუმისა და ჟანგბადის ატომებს ადგილები გაუცვალეს მანამ, სანამ წყალბადის ატომებს დაუმატებდნენ.
ამის შედეგად მიიღეს ახალი სახის ყინული, რომელსაც თხევადი წყლის ნახევარი სიმკვრივე ჰქონდა. თუმცა მიუხედავად ასეთი დაბალი სიმკვრივისა, მეცნიერები აცხადებენ, რომ aeroices-ი გაცილებით მყარია, ვიდრე ნებისმიერი სხვა სახის ცეოლითური ყინული, რომელიც დღემდე დამუშავებულა.
დამატებითი სიმულაციები მიანიშნებს, რომ aeroices-ი შეიძლება კიდევ უფრო ნაკლები სიმკვრივის იყოს- კუბურ სანტიმეტრე 0-დან 5 გრამი.
მრავალწახნაგოვანი სამშენებლო ბლოკების დამატებით (ნაგებობა ექვსი ან მეტი თვითმფრინავით), მოლეკულებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ კრისტალური სტაბილურობა.
მიუხედავად იმისა, რომ დღეს დასკვნები შეიძლება დიდწილად აკადემიური ინტერესის საგანი იყოს, აღმოჩენის პოტენციური აპლიკაციები უზარმაზარია, მაგალითად, იმის დასადგენად, თუ როგორ მოქმედებს წყალი ნანოტებსა და ნანოპორეებში, ან როგორ მოქმედებს ყინული იმ კოლონისტებზე, რომლებიც მზის სისტემაში სხვადასხვა კვლევას აწარმოებენ.
წყარო: http://www.sciencealert.com/
მასალა მოამზადა: თამარ ტაბატაძემ
ახალგაზრდა ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი ,,დოქტრინა”
0
