Mit extrem niedrigen Temperaturen und mehreren Stahlkugellagern haben Wissenschaftler ein völlig neues Modell geschaffen
Im Gegensatz zu kristallinem Eisdas auf der Erde natürlicherweise entsteht, hat das Neue keine organisierte molekulare Struktur. Die Moleküle der Probe sind chaotisch, wie amorphe Substanzen. Ihre atomare Struktur weist eine Nahordnung auf, jedoch keine Fernordnung. Dies ist typisch für kristalline Strukturen. Zu den stabilen amorphen Substanzen zählen Gläser (künstliche und vulkanische), natürliche und synthetische Harze, Klebstoffe, Paraffin und Wachs.
Wissenschaftler haben schon früher amorphes Eis erzeugt,aber es war entweder weniger dicht oder viel dichter als flüssiges Wasser. Die neue Version von amorph liegt „irgendwo in der Mitte“ und entspricht fast genau der Dichte von flüssigem Wasser. „Das ist etwas völlig Neues“, schreiben die Wissenschaftler.
Um eine neue Art von Eis zu schaffen, nutzten WissenschaftlerKugelmühle Sie experimentierten nur und wollten „sehen, was dabei herauskommt“. Die Forscher platzierten das Material in einer Kammer mit Edelstahlkugeln. Dort schüttelten oder drehten die Scharniere das Eis, bis das Material zerkleinert war.
Wissenschaftler dachten, dass die Kugelmühle einfach seizerbricht Eiskristalle in kleinere. Aber das ist nicht passiert. Stattdessen schnitten und komprimierten die Scharniere die Eiskristalle, bis amorphes Eis mittlerer Dichte entstand.
Computermodelle haben das gezeigtAnfangs befand sich Eis im üblichen kristallinen Zustand und seine Wasserstoffbrücken bildeten ein hexagonales Gitter. Eine zufällige Verschiebung unter der Wirkung der Kugelmühle trieb sie in verschiedene Richtungen.
Bei einer Temperatur wurde eine neue Form von Eis erhalten77 Kelvin oder –196 °C. Neben der Dichte von 1,06 g/cm³ hat es einige seltsame Eigenschaften. Als die Forscher Eis mittlerer Dichte komprimierten und auf minus -120 °C erhitzten, „rekristallisierte“ das Eis und setzte große Mengen Wärme frei.
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Auf dem Cover: Teil eines Versuchsaufbaus zur Herstellung von amorphem Eis mittlerer Dichte.
Bild mit freundlicher Genehmigung von Alexander Rose-Finsen, Christoph Salzmann