Usando temperaturas ultrabaixas e vários rolamentos de esferas de aço, os cientistas criaram um sistema completamente
Em contraste com o gelo cristalino,que se forma naturalmente na Terra, o novo não possui estrutura molecular organizada. As moléculas da amostra são caóticas, como substâncias amorfas. Sua estrutura atômica tem ordem de curto alcance, mas não ordem de longo alcance. Isso é típico de estruturas cristalinas. Substâncias amorfas estáveis incluem vidros (artificiais e vulcânicos), resinas naturais e sintéticas, adesivos, parafina e cera.
Os cientistas já criaram gelo amorfo antes,mas era menos denso ou muito mais denso que a água líquida. A nova versão do amorfo está “em algum lugar no meio”, correspondendo quase exatamente à densidade da água líquida. “Isso é algo completamente novo”, escrevem os cientistas.
Para criar um novo tipo de gelo, os cientistas usarammoinho de bolas Eles estavam apenas experimentando e queriam “ver o que resultaria disso”. Os pesquisadores colocaram o material em uma câmara com esferas de aço inoxidável. Ali, as dobradiças balançavam ou giravam o gelo até que o material fosse triturado.
Os cientistas pensaram que o moinho de bolas era simplesmentequebrará os cristais de gelo em cristais menores. Mas não foi isso que aconteceu. Em vez disso, as dobradiças cortaram e comprimiram os cristais de gelo até criarem gelo amorfo de média densidade.
A modelagem computacional mostrou queInicialmente, o gelo estava no estado cristalino normal e suas ligações de hidrogênio formavam uma rede hexagonal. Uma mudança aleatória sob a ação do moinho de bolas empurrou-os em direções diferentes.
Uma nova forma de gelo foi obtida a uma temperatura77 Kelvins, ou –196 °C. Além da densidade de 1,06 g/cm³, possui algumas propriedades estranhas. Quando os pesquisadores comprimiram gelo de média densidade e o aqueceram a -120°C negativos, o gelo “recristalizou”, liberando grandes quantidades de calor.
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Na capa: parte de uma montagem experimental para produção de gelo amorfo de média densidade.
Imagem cortesia de Alexander Rose-Finsen, Christoph Salzmann