Ученые-физики выяснили, почему вода замерзает по-разному

Вода может оставаться жидкой при температуре до минус 40 градусов, если она чистая. Этот феномен наблюдается в атмосфере. В 2014 году исследователи Хадзимэ Танака и Джон Руссо нашли, что переохлажденная вода не превращается в обычный лед-I из-за уникального расположения молекул, но может переходить в лед-0, который похож на нее по структуре.

Недавно Танака с коллегами из Токийского университета и Frost Protection Science обнаружили, что лед-0 может инициировать кристаллизацию на поверхности капли воды, а не только изнутри. Это помогает понять, как образуется лед.

Выяснилось, что капли воды легче кристаллизуются около свободной поверхности при постоянной температуре. Лед-0 возникает из-за отрицательного давления, вызванного поверхностным натяжением воды, и быстро переходит в лед-I.

— Моделирование показало, что капли воды легче кристаллизуются около свободной поверхности при изотермических условиях. Это ставит точку в длительном споре о том, где зарождается кристаллизация — на поверхности или изнутри, — высказал свою точку зрения ведущий специалист исследований Ганг Сан.

Это открытие важно для климатологии, агрономии, метеорологии и техники, изучающих процессы кристаллизации воды.