دانشمندان مکانیسم پنهان یخ زدن آب را آشکار کردند

JCIS: ساختار مولکول‌های آب در سطح، نقش کلیدی در انجماد دارد

به گزارش مجله خبری نگار/اگرچه آب همه جا ما را احاطه کرده و ساده و قابل فهم به نظر می‌رسد، اما تبدیل آن از مایع به یخ هنوز موضوع تحقیقات علمی است. دانشمندان ژاپنی از دانشگاه توکیو دریافته‌اند که چرا یخ اغلب در مرز‌ها - به عنوان مثال، روی دیواره‌های یک لیوان - و نه در ضخامت آب شروع به تشکیل می‌کند. این کار در مجله علوم کلوئیدی و رابط (JCIS) منتشر شده است.

محققان با استفاده از یک ابررایانه، رفتار مولکول‌های آب را در سطح مولکولی مدل‌سازی کردند و دریافتند که فقط دما نیست که نقش کلیدی در انجماد ایفا می‌کند، بلکه ساختار مولکول‌های آب در سطح نیز در این امر مؤثر است. این لایه‌ها یک شبکه شش ضلعی منظم تشکیل می‌دهند که یخ از آن شروع به رشد می‌کند.

جالب اینجاست که حتی خواص خود سطح نیز می‌تواند به تشکیل یخ کمک کند یا مانع آن شود. اگر سطح آب را بیش از حد جذب کند، ساختار مورد نظر از بین می‌رود؛ و اگر آب را خیلی کم جذب کند، مولکول‌ها زمان لازم برای صف‌آرایی ندارند. دانشمندان این را «منطقه گلدیلاک» می‌نامند - شرایط موجود در آن باید «کاملاً مناسب» باشد.

به گفته نویسندگان، این کشف می‌تواند بر توسعه پوشش‌ها و فناوری‌های جدید که در آنها کنترل تشکیل کریستال‌ها حیاتی است - از تولید میکروچیپ‌ها گرفته تا مدل‌های اقلیمی - تأثیر بگذارد.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری