Ученые сфотографировали молекулы воды, остающейся жидкой при температуре минус 46 градусов

Организуя автономную систему водоснабжения загородного дома, приходится учитывать свойство воды кристаллизоваться, попросту превращаться в лед, при отрицательных температурах. Заканчивая бурение скважины, устанавливают кессон, чтобы устье скважины оказалось ниже промерзания грунта. А тем временем ученые исследуют способность воды оставаться жидкой даже при очень низких температурах, например, при 46 градусах ниже нуля!

Опыт по исследованию структуры переохлажденной воды

В то время как ученые научились сохранять агрегатное состояние воды при отрицательных температурах, исследовать структуру воды в момент ее нахождения в таком переохлажденном состоянии никому не удавалось. В Национальной ускорительной лаборатории SLAC учеными был поставлен первый эксперимент по изучению структуры жидкости (воды) при температуре -46 C. Первые опыты, в которых ученые использовали источник когерентного излучения, лазер и линейный ускоритель, увенчались успехом.

No-man's land - нейтральная зона температур

Если идеально очищенную воду охладить до очень низкой температуры, процесс кристаллизации не начинается, так как отсутствие примесей обуславливает невозможность формирования льда. Условия существования жидкого агрегатного состояния воды в диапазоне температур от -42 C до -172 C называются no-man's land - "нейтральная зона". Ученые выяснили, что происходит с молекулами воды в зоне no-man's land.

Пирамиды из молекул воды

При помощи лазерных рентгеновских импульсов, длительность которых составляет одну квадриллионную долю секунды, были сделаны снимки молекулярной структуры воды. Ученых ждало удивительное открытие: молекулы воды при охлаждении ее до -46C начинают формировать пирамиды, оставаясь в углах геометрической фигуры.

Исследования продолжаются

В планах команды исследователей, руководит которыми автор исследований Андерс Нильссон, постараться создать еще более низкую температуру, чтобы вода превратилась в стекловидное некристаллическое тело. Во время эксперимента ученые собираются выяснить уровень температуры, при которой необычные свойства воды проявляются максимально.