초저온과 여러 개의 강철 볼 베어링을 사용하여 과학자들은 완전히
결정질 얼음과 대조적으로,지구에서 자연적으로 형성되는 새로운 것은 조직화된 분자 구조를 가지고 있지 않습니다. 샘플의 분자는 무정형 물질처럼 혼란스럽습니다. 그들의 원자 구조는 단거리 질서를 가지고 있지만 장거리 질서는 없습니다. 이는 결정 구조에 일반적입니다. 안정적인 비정질 물질에는 유리(인공 및 화산), 천연 및 합성 수지, 접착제, 파라핀 및 왁스가 포함됩니다.
과학자들은 전에도 무정형 얼음을 만들어냈는데,그러나 그것은 액체 물보다 밀도가 낮거나 밀도가 훨씬 높았습니다. 새로운 버전의 비정질은 "중간 어딘가"에 있으며 액체 물의 밀도와 거의 정확히 일치합니다. 과학자들은 “이것은 완전히 새로운 것입니다.”라고 썼습니다.
새로운 유형의 얼음을 만들기 위해 과학자들은 다음을 사용했습니다.볼 밀 그들은 단지 실험을 하고 있었고 "결과가 어떻게 될지" 보고 싶었습니다. 연구원들은 스테인리스 스틸 볼이 있는 챔버에 물질을 배치했습니다. 거기서 경첩은 재료가 부서질 때까지 얼음을 흔들거나 돌렸습니다.
과학자들은 볼밀이 단순히얼음 결정이 더 작은 결정으로 부서질 것입니다. 하지만 그런 일은 발생하지 않았습니다. 대신, 경첩은 중간 밀도의 무정형 얼음이 생성될 때까지 얼음 결정을 자르고 압축합니다.
컴퓨터 모델링에 따르면처음에 얼음은 일반적인 결정 상태였으며 수소 결합은 육각형 격자를 형성했습니다. 볼밀의 작용에 따른 무작위 이동으로 인해 볼 밀이 서로 다른 방향으로 밀렸습니다.
새로운 형태의 얼음이 온도에서 얻어졌습니다.77켈빈, 즉 -196°C입니다. 밀도가 1.06g/cm3라는 점 외에도 몇 가지 이상한 특성이 있습니다. 연구진이 중간 밀도의 얼음을 압축하고 영하 120°C까지 가열했을 때 얼음이 '재결정화'되어 많은 양의 열을 방출했습니다.
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표지: 중간 밀도 무정형 얼음 생산을 위한 실험 설정의 일부입니다.
이미지 제공: Alexander Rose-Finsen, Christoph Salzmann