Что делает лед таким скользким? Ученые заглянули внутрь кристалла

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Лед скользкий. Это знает каждый, кто хоть раз неуклюже переступал через обледенелую лужу или любовался грациозным скольжением фигуристов. Но что делает эту, казалось бы, простую субстанцию такой неуловимой для наших ног? Долгое время ученые бились над ответом, выдвигая разнообразные теории и строя догадки. И вот, наконец, завеса тайны приоткрылась: команда физиков из Поднебесной, вооружившись передовыми технологиями, заглянула в самое сердце ледяного кристалла, чтобы раз и навсегда разрешить этот «скользкий вопрос».

Лёд
Автор: Designer

Их инструмент — атомно-силовой микроскоп, прибор настолько чувствительный, что способен различать отдельные атомы. Но увидеть атомы льда — задача не из легких. Водяной пар, неизбежно присутствующий в воздухе, моментально конденсируется на охлажденной поверхности, скрывая ее от пытливого взора микроскопа. Поэтому ученым пришлось создать условия, приближенные к космическому холоду: температура внутри камеры, где покоился образец льда, была остужена до -150°C.

И здесь началось самое интересное. Как известно, молекулы воды в кристалле льда выстраиваются в упорядоченную структуру, напоминающую пчелиные соты — правильные шестиугольники, соединенные друг с другом прочными водородными связями. Однако на поверхности льда, словно не подчиняясь общему порядку, молекулы воды образуют хаотичный, почти жидкоподобный слой. Именно этот слой, по мнению ученых, и является ключом к разгадке феномена скользкости.

Но почему же молекулы воды на поверхности ведут себя столь необычно? Дело в том, что на границе двух сред — твердой (льда) и газообразной (воздуха) — действуют силы, нарушающие симметрию кристаллической решетки. Молекулы воды, находящиеся на поверхности, оказываются менее связанными со своими соседями, словно стремясь вырваться из ледяных оков. Этот эффект усиливается с повышением температуры: хаотичный слой становится толще, и лед становится еще более скользким.

Абстрактное изображение кристаллической структуры льда. Достоверные изображения смотреть на странице научной публикации
Автор: Designer

Китайские физики не только подтвердили существование этого «пограничного хаоса», но и смогли детально изучить его структуру. Используя компьютерное моделирование, они продемонстрировали, как нарушения в кристаллической решетке распространяются по поверхности льда, формируя своего рода «скользкую пленку».

Это открытие — не просто удовлетворение научного любопытства. Понимание природы скользкости льда имеет огромное практическое значение. Оно поможет усовершенствовать технологии создания более эффективных коньков и лыж, разработать новые материалы с улучшенными антиобледенительными свойствами, а также углубить наши знания о процессах, происходящих в атмосфере и криосфере Земли.

Исследования китайских ученых — это только первый шаг на пути к полному пониманию такого привычного, но такого загадочного явления, как скользкость льда. И можно с уверенностью сказать, что впереди нас ждут еще более удивительные открытия.

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

FiiO SnowSky Echo — продолжение хита — обзор портативного плеера/ЦАПа с 3.5 и 4.4 разъемами и Bluetooth

Спустя год компания FiiO в лице своего суббренда SnowSky выпустила продолжение хитового компактного плеера Echo Mini, но теперь уже без каких-либо приставок, а просто как Echo. Новинка получила...

Обзор аккумуляторного секатора PROCRAFT ES25Li на бесщеточном двигателе. Режем ветки до 25 мм в диаметре

Любой дачник согласится, что секатор в саду или на даче, необходим. Без него ни яблоню не подрежешь, ни куст смородины не проредить. У меня на участке деревьев и кустарников довольно много, что...

Защищённые гаджеты нового поколения: Ulefone и RugOne представили инновации на «Связь-2026»

  • Статья
  • Ulefone
Москва, апрель 2026 года. На выставке «Связь-2026», которая проходит с 7 по 10 апреля в Центре имени Тимирязева, стенд компаний Ulefone и RugOne стал точкой притяжения для профессионалов и...

Обзор корпуса Jonsbo Jonsplus BO400CG – что дает модульная конструкция на практике

Корпус Jonsplus BO400CG попал ко мне не просто как очередная модель на обзор. Он рассматривается как замена текущего корпуса для уже собранной системы с Ryzen 9 9950X3D и мощной видеокартой....

Почему у орангутанов существуют два типа взрослых самцов, и один из них внешне долго остаётся похожим на самку

Если смотреть на орангутанов совсем издалека, картина кажется почти банальной. Ну да, самцы крупнее, заметнее, ведут себя громче. В мире приматов такое не редкость. Уже хочется мысленно закрыть...

Обзор внешнего бокса GEIL 10G-T1 10 Гбит/с: Прозрачный вариант с никаким охлаждением. Тест с Samsung 990 Pro

В эпоху постоянно растущих объемов данных потребность в быстрых и портативных накопителях становится все более актуальной. Внешние боксы для SSD формата M.2 2280 предлагают отличное решение для...