Физики Уральского федерального университета выяснили, что из-за конвекции и гравитации снежинки в земных условиях всегда вырастают несимметричными. Исследователи обобщили экспериментальные данные за десятилетия и опубликовали результаты в журнале Acta Materialia, рассказали ИА «Уральский меридиан» в пресс-службе вуза.
Ведущий научный сотрудник Любовь Торопова пояснила: распространенное представление о правильной геометрической форме снежинки ошибочно. Кристалл описывается параболой лишь в отдельной точке, но в целом его структура сложная, негладкая и несимметричная. Идеальный рост возможен только в космосе — в условиях микрогравитации ледяные дендриты формируются почти в неподвижной среде и подчиняются лишь внутренним законам кристаллизации.
Профессор Дмитрий Александров добавил, что ученые применили геометрико-морфологическую теорию и метод граничных интегралов. Это позволило определить скорость роста вершины дендрита и радиус кончика в зависимости от переохлаждения воды.
Работа впервые объединяет все известные данные, включая космические эксперименты, и дает более реалистичную модель роста кристаллов. Понимание этих процессов пригодится промышленности — например, для расчета затвердевания сплавов и контроля дефектов в изделиях. В будущем ученые планируют изучить формирование кристаллов из других веществ. Ранее мы писали, что химики УрФУ разработали соединение, которое поможет людям от рака.