Woda zaskoczyła naukowców. Kompletnie się tego nie spodziewali

Woda zmienia stan skupienia w określonych temperaturach - powyżej 0 stopni Celsjusza lód topnieje. To raczej nikogo nie zaskoczy. Jednak fakt, że lód może topnieć również sporo poniżej temperatury zamarzania był dla naukowców zupełnie niespodziewany. Naukowcy z Argonne National Laboratory podzieli się swoim najnowszym odkryciem na łamach PNAS.

Mogłoby się wydawać, że tak powszechną substancję, jaką jest woda, udało się przez lata dobrze przestudiować. Ponad 150 lat temu Michael Faraday zwrócił uwagę, że powierzchnia lodu jest mokra, nawet gdy panują ujemne temperatury. To rozpoczęło dyskusję na temat tego, czy istnieją warunki, w jakich woda może istnieć we wszystkich trzech stanach skupienia jednocześnie. Naukowcy z Argonne zdecydowali się pójść tym tropem i udało im się zaobserwować topnienie powierzchniowe lodu w niezwykle niskich temperaturach.

Na powyższym wideo możemy zobaczyć, jak przy stałym ciśnieniu i temperaturze -123,15 stopnia Celsjusza przestrzeń pomiędzy kryształami lodu wypełnia ciekła woda. Naukowcy w celu zobrazowania zmian w strukturze lodu użyli transmisyjnej mikroskopii elektronowej korygowanej o aberracje chromatyczne. Ta technika wykorzystuje specjalistyczną kamerę do rejestrowania elektronów i może posłużyć do badań np. elektrolitów, co powinno doprowadzić do udoskonalenia akumulatorów. Do uzyskania kryształków lodu wykorzystali ciekły azot. Badania rozpoczęli od temperatury -143,15 stopni Celsjusza i zaczęli ją stopniowo podnosić. Wtedy doszło do topnienia powierzchniowego.

To dopiero początek badań, które mają pozwolić lepiej zrozumieć wodę. Z kolei więcej danych pozwoli odpowiedzieć m.in. na pytania dotyczące procesów, które do tej pory były badaczom znane tylko z teorii i hipotez. Wykorzystana przez naukowców z Argonne National Laboratory metoda obrazowania będzie kluczowym elementem układanki.