Bilim adamı suyun nano damlacıklarının buza dönüştüğünü gözlemledi

Suyun soğuğa maruz kaldığında buza dönüşmesi kesindir, ancak dönüşüm süreci ve parametreleri hakkında pek çok şey bilinmemektedir. şirketinde bir bilim adamı Houston Üniversitesi suyun moleküler düzeyde kristalleşerek buza dönüştüğünü, çapı eşi benzeri görülmemiş iki nanometreye kadar gözlemledi.

Araştırmacı daha sonra, nanodamlacıklar yumuşak yüzeylerle temas ettiğinde donma işleminin kontrol edilebileceğini keşfetti. tarafından finanse edilen araştırmanın sonuçları, ABD Ulusal Bilim Vakfıdergide yayınlandı Doğa İletişimi.

Birkaç nanometre büyüklüğündeki damlacıkların su-buz dönüşümü doğayı etkileyebilir — iklimi, bulutları ve soğuk ortamlarda hayvanların hayatta kalma mekanizmalarını etkileyebilir. Buz ayrıca altyapıyı etkileyerek ulaşım ağlarını felce uğratabilir, elektrik kesintilerine ve enerji kesintilerine neden olabilir ve ekonomiye zarar verebilir.

Araştırmacı ve çalışmanın baş yazarı Hadi Ghasemi, “Birkaç nanometrelik su damlacıklarının donma sıcaklıklarının deneysel olarak araştırılması, çözülmemiş bir zorluktu” dedi ve ekledi: “Su damlacıklarının donmasını mikron ölçeğinden ikiye kadar inceleyebildik. nanometre ölçeği.”

Şimdiye kadar araştırmacılar, 0 ila -38 santigrat derece arasındaki sıcaklıklara maruz kaldığında tüm suyun donacağına inanıyorlardı. Ghasemi, “Ancak bir su damlacığı yumuşak bir arayüzle temas ederse, donma sıcaklığının sert yüzeylerdekinden önemli ölçüde daha düşük olabileceğini bulduk” dedi. yumuşak bir arayüz ile temas halindedir.”

Buzlanmayı önleyici yüzeyler, sıcaklık düştüğünde kritik bir rol oynar, ancak yüksek performanslı buzlanmayı önleyici yüzeylerin geliştirilmesi zor olmaya devam etmektedir. Bilim adamlarının söylediğine göre bu bulgular, altyapı, ulaşım ağları, enerji üretim sistemleri ve hatta kriyoprezervasyon için buzlanma önleme sistemlerinin tasarımını iyileştirecek olan su-buz dönüşümü fenomeni hakkında yeni bilgiler sağlıyor.