oamenii

Norul s-a format ca urmare a cristalizării gheții din picături de apă supraîncălzite. / Ian Jacobs/flickr

O echipă de fizicieni din Germania, Franța, Spania și Italia au reușit, pentru prima dată, să supracurgă microgocuri de apă la -42,55 ° C, cu un grad mai puțin decât recordul anterior. Pentru răcire, au folosit metoda de evaporare rapidă a vidului și au determinat temperatura din datele de împrăștiere a luminii, pe baza mărimii picăturii, relatează oamenii de știință în Scrisori de revizuire fizică.

Până în prezent, cea mai scăzută temperatură la care microgocurile au reușit să mențină starea lichidă și care ar putea fi măsurată cu precizie, a fost de aproximativ -41 ° C. Pe de altă parte, conform analizei teoretice și simulării computerizate, se știe că temperatura minimă la care apa poate fi menținută într-o stare lichidă metastabilă este de aproximativ -45 ° C, sub care starea rece este instabilă.

Grupul, condus de Robert E. Grisenti de la Universitatea Goethe din Frankfurt (Germania), a sugerat utilizarea metodei de evaporare rapidă în vid pentru microgocuri de apă supercool. Principalul dezavantaj al acestei metode este că la acest nivel de răcire este dificil să se determine temperatura cu precizie. Pentru a rezolva această problemă, autorii au propus utilizarea metodei de împrăștiere Raman. Măsurând deplasarea vârfului Raman în funcție de frecvență, este posibil cu o precizie foarte bună să se determine distribuția picăturilor, calculând pierderea în greutate în timpul și după evaporare. Precizia acestei metode, potrivit oamenilor de știință, este de aproximativ 0,5 ° C.

Date privind modificarea dimensiunii (sus) și a temperaturii (jos) a picăturii în timpul evaporării rapide în vid. Simbolurile din dreapta corespund picăturilor în care a început cristalizarea gheții. / Claudia Goy și alții/Physical Review Letters, 2018

Folosind această abordare, oamenii de știință au reușit să răcească microgocurile până la aproximativ 6,3 microni. Oamenii de știință spun că metoda propusă permite răcirea picăturilor mai mari la temperaturi suficient de scăzute. În plus, metoda de împrăștiere Raman cu dimensiunea picăturilor permite monitorizarea stării oxigenului și a hidrogenului din molecule și a legăturilor de hidrogen dintre molecule. Având în vedere datele primite, în viitor oamenii de știință speră să primească informații despre schimbarea structurii conexiunilor de hidrogen din apă în timpul răcirii la temperaturi extrem de scăzute. Potrivit autorilor studiului, rezultatele lucrării vor ajuta la studierea mai detaliată a proceselor care au loc în timpul cristalizării gheții în atmosferă și la construirea unor modele climatice mai fiabile.

La mijlocul anului 2017, oamenii de știință de la Universitatea din Stockholm au descoperit două faze lichide ale apei cu diferențe mari de structură și densitate, datorită studiilor experimentale cu raze X.

Alexander Dubov

Text tradus de María Cervantes

Dacă ți-a plăcut această știre, află mai multe prin canalele noastre de Facebook și Twitter.