News

Резултатите от изследването са публикувани в списание Science.

Въпреки изключително широкото си разпространение, водата като химикал все още не е напълно разбрана. Учените понякога го наричат най-загадъчното вещество на Земята.

Факт е, че водата не е като другите течности - когато замръзва, тя се разширява и не се свива, както всички останали, докато плътността й намалява. Следователно водният лед не потъва, а се носи по повърхността.

Водата има висока точка на кипене и е отличен разтворител, поради което при различни условия в нея се разтварят повечето органични и неорганични вещества. И накрая, той има огромен коефициент на повърхностно напрежение. Благодарение на всички тези уникални свойства водата се превърна в основата на живота на Земята.

Водата има още едно интересно качество - замръзва много „неохотно“. Ако други течности започват да преминават в твърдо състояние, веднага след като преминат точката на замръзване, то водата „се съпротивлява“ до последно. А за началото на втвърдяването си тя винаги се нуждае от кристализационни ядра - микроскопични частици от минерален или органичен произход.

Изследователи от Тихоокеанската северозападна национална лаборатория (PNNL) на Министерството на енергетиката на САЩ решили да проверят, ако няма такива частици, до каква температура водата ще остане течна.

Известно е, че водата може да присъства в облаците под формата на преохладени капчици дори при много ниски температури, а след това, когато фин леден прах попадне в тези облаци, от по-високи и студени слоеве, капките моментално кристализират и падат на земята под формата на ледени зърна или градушка.

Учените са разтопили тънък леден филм с лазер, създавайки преохладена течна вода и след това с помощта на инфрачервена спектроскопия са проследили всички етапи от нейните трансформации в температурния диапазон от минус 138 до минус 28 градуса по Целзий.

На „стоп-кадрите“ на фазовите състояния учените са наблюдавали, как по време на преохлаждането водата кондензира в плътна течна фаза, която продължава да съществува едновременно с обичайната течна фаза.

"Течната вода при много ниски температури е не само относително стабилна, но съществува и в две структурни форми", казва един от участниците в изследването Грег Кимел. "Констатациите помагат за разрешаването на дългогодишен спор относно дали дълбоко преохладената вода винаги кристализира. Отговорът е отрицателен."

Авторите на изследването са първите, които експериментално доказват, че преохладената вода може да бъде в стабилно двуфазно състояние течно-течно, като фазовото съотношение варира в зависимост от температурата. Преди се смяташе, че по време на хипотермия водата неизбежно се превръща в твърдо състояние с течение на времето.