Utilizzando temperature ultra-basse e diversi cuscinetti a sfera in acciaio, gli scienziati hanno creato un sistema completamente
A differenza del ghiaccio cristallino,che si forma naturalmente sulla Terra, quello nuovo non ha una struttura molecolare organizzata. Le molecole del campione sono caotiche, come sostanze amorfe. La loro struttura atomica ha un ordine a corto raggio, ma non a lungo raggio. Questo è tipico delle strutture cristalline. Le sostanze amorfe stabili includono vetri (artificiali e vulcanici), resine naturali e sintetiche, adesivi, paraffina e cera.
Gli scienziati hanno già creato ghiaccio amorfo,ma era meno densa o molto più densa dell'acqua liquida. La nuova versione di amorfo è “da qualche parte nel mezzo”, corrispondente quasi esattamente alla densità dell’acqua liquida. "Si tratta di qualcosa di completamente nuovo", scrivono gli scienziati.
Per creare un nuovo tipo di ghiaccio, gli scienziati hanno utilizzatoMulino a sfere Stavano solo sperimentando e volevano “vedere cosa ne sarebbe venuto fuori”. I ricercatori hanno posizionato il materiale in una camera con sfere di acciaio inossidabile. Lì, i cardini scuotevano o facevano girare il ghiaccio finché il materiale non veniva frantumato.
Gli scienziati pensavano che il mulino a palle fosse semplicementeromperà i cristalli di ghiaccio in cristalli più piccoli. Ma non è quello che è successo. Invece, le cerniere tagliavano e comprimevano i cristalli di ghiaccio fino a creare ghiaccio amorfo di media densità.
La modellazione computerizzata lo ha dimostratoInizialmente, il ghiaccio era nel solito stato cristallino e i suoi legami idrogeno formavano un reticolo esagonale. Uno spostamento casuale sotto l'azione del mulino a palle li spingeva in direzioni diverse.
Una nuova forma di ghiaccio è stata ottenuta ad una temperatura77 Kelvin, o –196 °C. Oltre alla densità di 1,06 g/cm³, ha alcune strane proprietà. Quando i ricercatori hanno compresso il ghiaccio di media densità e lo hanno riscaldato a meno -120°C, il ghiaccio si è “ricristallizzato”, rilasciando grandi quantità di calore.
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In copertina: parte di un apparato sperimentale per la produzione di ghiaccio amorfo a media densità.
Immagine per gentile concessione di Alexander Rose-Finsen, Christoph Salzmann