سبک‌ترین حالت آب کشف شد

گروهی از محققان حالت سبکی از آب را کشف کردند که به واقع یخ شبیه به ژل است و اطلاعات زیادی را درباره واکنش آب در شرایط دشوار در اختیار می‌گذارد.

کد خبر: ۱۷۳۱۶۸

تاریخ: ۱۹ شهريور ۱۳۹۶ - ۱۴:۴۹

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از  ساینس، در زمان تشکیل یخ عادی‏ آب در فشار طبیعی محیط‏ سرد می‌شود و مولکول‌های آن به شکل کریستال‌های جامد شش ضلعی یخ می‌رنند.
فشار و دماهای مختلف‏، نحوه یخ زدن آب را در سطح مولکولی دستخوش تغییر می‌کنند. یخ شش ضلعی و مکعبی موجود در بالای اتمسفر زمین تنها دو نوع یخ هستند که به طور طبیعی در زمین تشکیل می‌شوند. با وجود این ممکن است انواع دیگری از یخ در سطح سیارات خارج از منظومه شمسی یا اتمسفر سایر سیارات یافت شوند.
هنگامی که یخ در فشار پایین‌تر از فشار اتمسفر تشکیل می‌شوند، چگالی مولکول‌های آن نیز کاهش می‌یابد و کریستال‌های سبک‌تری شکل می‌گیرند که بیشتر حجم آن‌ها را هوا تشکیل می‌دهد. تاکنون دونوع از این یخ‌ها شناسایی شده است. نوع اول یخ‌های فولرین فضایی که چگالی آن‌ها 80 درصد یخ طبیعی است و نوع دوم، یخ‌های زئولیتی هستند که چگالی آن‌ها بین 50 تا 90 درصد یخ طبیعی است.
محققان با دستکاری ساختار یخ‌های زلوئیتی تلاش کردند تا یخ‌های سبک‌تری تولید کنند و در این تحقیقات توانستند بیش از 300 نانوساختار مختلف را بررسی کنند تا پایدارترین نوع یخ سبک را بیابند. در این تحقیقات مشخص شد یخ‌ها در دمای صفر درجه کلوین بیشترین پایداری را دارند و مناسب‌ترین ساختار آن‌ها به صورت ستونی است.
محققان معتقدند با استفاده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری می‌توان انواع بیشتری از یخ سبک و پایدار را شناسایی کرد‏ اما تولید یخ‌هایی با چگالی بسیار کم در محیط واقعی، امری بسیار دشوار است.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Chemical Physics منتشر شده است.