Волокна льда могут быть гибкими и эластичными

Ученые вырастили почти бездефектные волокна замороженной воды с нелогичными свойствами: они могут изгибаться в кривую линию и возвращаться к своей исходной форме при отпускании, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Science.

Попробуйте согнуть сосульку, и она сломается надвое. Лед считается твердым и хрупким, имея особенность раскалываться на осколки. Но теперь исследователи сообщают о разработке тонких, гибких и эластичных волокон льда.

Чтобы создать гибкий лед, Пэйчжэнь Сюй из Чжэцзянского университета в Ханчжоу, Китай, и его коллеги использовали иглу с приложенным к ней электрическим напряжением, которая притягивала водяной пар внутри охлаждаемой камеры. Полученные в результате кусочки льда были несколько микрометров в диаметре или меньше, что составляет долю ширины типичного человеческого волоса.

Обычно лед содержит дефекты: крошечные трещинки, поры или смещенные участки кристалла. Но специально выращенные ледяные нити состояли из почти идеальных кристаллов льда с нетипичными свойствами. При манипуляциях при температурах от –70°C до –150°C лед мог изгибаться в виде частичного круга с радиусом в десятки микрометров. Когда изгибающее усилие было ослаблено, волокна вернулись к своей первоначальной форме.

Сгибание волокон приводит к сжатию льда по внутреннему краю. Новые измерения показывают, что сжатие заставляет лед приобретать другую структуру. Этого следовало ожидать от льда, который, как известно, может переходить в различные фазы в зависимости от давления и температуры. Это открытие может дать исследователям новый способ изучения свойств льда при сжатии.

В снежинках естественным образом образуются тонкие ледяные нити. В отличие от льда в эксперименте, снежинки не состоят из отдельных безупречных кристаллов льда. Но небольшие участки снежинок могут быть монокристаллами, говорят исследователи, предполагая, что крошечные кусочки снежинок также могут изгибаться.