Учёные смогли создать сверхэластичный лёд

Обычно лёд воспринимается в качестве ригидного и несгибаемого материала, и это действительно так: в природе мы чаще всего можем встретить лёд, коэффициент эластичности которого составляет 0.3%. Однако, согласно теоретической физике, максимальная эластичность льда достигает 15%. Но почему же окружающий нас лёд обладает привычными нам низкими пластическими свойствами? Всё дело в том, что его кристаллы совсем не идеальны, а наоборот — полны несовершенства.

Учёные из Чжэцзянского университета решили приблизить лёд к его максимально эластичному состоянию, избавившись от как можно большего количества несовершенств в структуре кристаллов.

Исследователи провели эксперимент. Поместили вольфрамовую нить в ультрахолодную камеру, подержали её там при температуре -50 градусов по Цельсию, а затем впустили в камеру водяной пар и при этом активировали электрическое поле камеры. Последнее протянуло водные молекулы к вольфрамовой нити. Оказавшись на ней, молекулы кристаллизовались, сформировавшись в микроволокна толщиной около 10 микрометров.

После этого температура в камере была сброшена до значений от -70 до - 150 градусов по Цельсию. При достижении самого низкого значения эластичность микроволокон увеличилась. Теперь эти лëдные структуры можно свернуть в форму петли, радиус которой равен 20 микрометрам. В этом случае коэффициент эластичности льда составил 10.9, что намного ближе к теоретико-физическому значению.

Учёные отметили, что добиться от кристаллов льда такой эластичности на практике ещё никому не удавалось. Открытая учёными возможность доведения льда до наиболее эластичных фаз не только поможет лучше изучить невероятные физические свойства этого материала, но и будет иметь применение на производствах.

Фото: Zhejiang University