Ученые выяснили, как можно расплавить лед при температуре гораздо ниже точки замерзания.

Представьте, что вы находитесь в холодильнике. Как вы туда попали - не суть важно. Просто представьте, что вы в холодильнике. Рядом с вами лежит кубик льда. Твердая форма воды, - думаете вы, - ничего необычного". И тут, неожиданно, прямо на ваших глазах этот лед начинает таять. Кто-то повысил температуру, - предполагаете вы". Но нет. Градусник внутри холодильника минусовую температуру показывает. Те законы физики, которые вы помните со средней школы, говорят вам, что это невозможно
. И тут вы начинаете медленно сходить с ума.

Ну а теперь шутки в сторону. Аналогичная ситуация, описанная выше? Была воссоздана в лабораторных условиях. Охлаждать жидкости ниже точки их замерзания, но при этом поддерживать их в жидком состоянии относительно очень просто. Однако в рамках нового эксперимента ученые доказали, что существует вполне реальная возможность превращать находящуюся в рамках температуры замерзания твердую форму вещества обратно в жидкую - как тот кубик льда в холодильнике, о котором было сказано выше. Это первый случай, когда в лабораторных условиях твердую форму вещества перевели в жидкое состояние, несмотря на наличие среды для поддержания твердого состояния. Подобные эксперименты помогут нам лучше понять фундаментальные процессы, отвечающие за то, когда и как вещество принимает жидкую или твердую форму.
"Мы Практически Постоянно Становимся Свидетелями Фазовых Переходов Веществ", - говорит автор исследования гоинь шень из института науки Карнеги.
"Однако о Самом Процессе нам на Самом Деле Известно Удивительно Мало".
Из школьного курса мы помним, что точка плавления (или температура плавления) представляет собой комбинацию температуры и давления? При которой твердая форма объекта переходит в жидкую. Для льда, например, этой точкой замерзания является 0 градусов цельсия при обычном атмосферном давлении. Однако некоторые материалы можно заставить плавиться не только путем повышения температуры, но просто обычным понижением давления.
Именно это и сделали ученые в своем эксперименте с висмутом. Висмут, напомним, является редкоземельным металлом, часто использующимся в обрабатывающей промышленности и в некоторых других сферах, в том числе научных. Следует отметить, что одним из самых интересных свойств этого металла является то, что его плотность в виде твердого состояния заметно ниже, чем плотность его жидкой формы. Это делает его очень похожим на воду, которая тоже обладает подобными аномальными свойствами.
Возвращаясь к эксперименту, шень и его коллеги сжимали висмут в алмазных тисках до давления, превышающего атмосферное в 30 тысяч раз, а затем снижали давление до 12 тысяч атмосфер. Висмут при этом был нагрет до 215 градусов цельсия (что почти на 60 градусов ниже его точки плавления в обычных условиях. Как показал эксперимент, такое воздействие превращает висмут в сверхохлажденную жидкость в тот момент, когда давление падает до точки в 24 тысячи атмосфер. О своем исследовании ученые на страницах журнала Nature Communications поделились.
"В Таком Состоянии Висмут Может Находиться на Протяжении Многих Часов или Даже Дней, Пока его не Нагреют или не Охладят", - говорит шень.
"Ранее в Лабораторных Экспериментах Ученые Никогда не Переводили Твердые Состояния Веществ в Жидкое при Температуре их Замерзания, что Делает это Исследование Важным Сразу по Нескольким Фундаментальным Причинам", - объясняет шень.
Далее ученые хотят провести аналогичные эксперименты с другими материалами. Возможность перевода таким образом твердой формы веществ в жидкую может в конечном итоге открыть дверь к материалам, которые приобретают свою кристаллическую форму совершенно невиданными ранее образами.
Кроме того, такой подход интересен не , внимание, только с точки зрения науки. Он может быть полезен для решения ряда практических задач, например, для транспортировки расплавленных форм материалов, которые обычно представлены твердой формой, а не жидкой. Источник: hi - News. ru наука@Science_Newworld.