Команда исследователей, работающая в Чжэцзянском университете в Китае, разработала способ выращивания гибкого и эластичного льда. В своей статье, опубликованной в журнале Science, группа описывает, как ученые выращивали монокристаллические микроволокна, и предлагает возможные варианты их использования. Эрланд Шульсон из Дартмутского колледжа опубликовал статью «Перспектива» в том же номере журнала, в которой описывается работа, проделанная командой в Китае.
Обычный водяной лед - твердый и хрупкий, из-за чего возможности его использования ограничены. Попытки согнуть, удлинить или выпрямить образцы приводят к поломкам. Исследователи отмечают, что это связано с наличием очень маленьких дефектов, таких как неровности, поры и крошечные трещины в кристаллической структуре. Без них, по оценкам специалистов, лед мог бы иметь предел упругой деформации 15 процентов. В своей новой работе ученые решили проверить эту теорию, выращивая крошечные кусочки льда, не имеющие недостатков.
Как проходил эксперимент
Чтобы создать лед, исследователи направили водяной пар в небольшую электрифицированную камеру с температурой -50 градусов по Цельсию. Электрическое поле притягивало молекулы воды к вольфрамовой шпильке, вставленной в центр камеры. Когда молекулы цеплялись за стержень, кристаллы льда начинали формироваться в волокна диаметром всего несколько микрометров. Затем исследователи охлаждали лед до температуры от -70 до -150 градусов по Цельсию, измеряя модуль упругости при каждом параметре. В среднем он составил 10,9 процента – гораздо выше, чем у обычного льда (всего 0,3 процента). Они также обнаружили, что эти волокна можно сгибать и растягивать, причем в какой-то из моментов им удалось согнуть кристаллическую нить практически в форму круга. гут сгибать кристаллическую нить почти в круг. После сгибания или растяжения все образцы вернулись к своей первоначальной форме.