Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Физики впервые детально рассмотрели, как молекулярная структура льда справляется с напряжением от пузырьков газа
Ученые разработали метод съемки, позволяющий наблюдать образование льда в нормальных условиях. С его помощью они впервые посмотрели на замерзание воды с молекулярным разрешением.
Хотя человечество давно изучает лед, до сих пор никому не удавалось напрямую наблюдать за молекулами воды в процессе замерзания. Причина в том, что способы визуализации отдельных атомов в основном требуют воздействия высоких энергий и вакуума, а это мешает льду сформироваться из воды.
Ученые уже получали изображения льда, на которых видна молекулярная структура, но это был неправильный лед, сформированный сразу из пара. Вода не проходила обычный цикл замерзания-оттаивания на Земле, включающий жидкую фазу.
Международная группа исследователей нашла способ снять замерзание воды в жидкой фазе в молекулярном разрешении. Оказалось, что неожиданная гибкость и пластичность льда позволяет ему не разрушаться от перемещений и преобразований пузырьков газа внутри. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Ученые поместили жидкую воду между тонкими углеродными мембранами. Для съемок этого образца они разработали новый метод — криогенную просвечивающую электронную микроскопию жидкой ячейки.
Мембраны защитили кристаллы льда от высокого вакуума и излучения. Благодаря этому физики смогли в деталях рассмотреть, как пузырьки газа образуются, перемещаются через кристаллическую решетку, сливаются с другими пузырями и растворяются во льду.
Оказалось, что когда жидкая вода превращается в твердый лед, дефекты в ее кристаллической структуре или запертые внутри пузыри газа не вызывают значительной деформации кристалла, которая могла бы привести к растрескиванию. Лед приспосабливается к наличию дефекта с удивительной легкостью по сравнению с другими твердыми телами.
«Мы наблюдали, как растворенный газ не только создает полости в кристаллах льда, но и мигрирует, сливается с другими газовыми пузырями и растворяется — поведение, которое возможно только благодаря необычной природе связей во льду. Эта работа открывает совершенно новые возможности для изучения кристаллизации и плавления льда в масштабах, которые еще несколько лет назад было невозможно представить», — сказал Джеймс Де Йорео (James De Yoreo), главный исследователь работы.
Ученые подтвердили свои экспериментальные данные с помощью высокоточной модели молекулярной динамики, разработанной с использованием машинного обучения. Теория и практика сошлись в том, что лед — уникальное твердое тело в плане толерантности к дефектам. Другие кристаллы не могли бы выдержать столько напряжений и включений без ущерба для целостности кристаллической структуры.
Ученые считают, что их открытие поможет сохранять глубоко замороженные криогенные образцы биологических тканей, прогнозировать обледенение самолетов, а также углубит понимание движения ледников.
Telegram 
Дзен 
VK Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.
Латентный железодефицит и железодефицитная анемия остаются одними из самых распространенных патологических состояний. Пациенты нередко задаются вопросом: возможно ли скорректировать дефицит железа, лишь обогатив рацион железосодержащими продуктами, вроде красного мяса, свеклы, гранатов? Несмотря на логичность этого подхода, современные клинические рекомендации единодушно указывают на его несостоятельность в качестве основного лечения.
В нервной системе пациентов с этим заболеванием обнаружили значительные скопления иммунных клеток, нацеленных на вирус. Это может свидетельствовать о том, что вирус Эпштейна — Барр способен активно провоцировать иммунную систему.
В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».
Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.
Группа ученых представила расчеты, по которым события в центре Млечного Пути можно объяснить без черной дыры. Правда, с физической точки зрения новое объяснение существенно более экзотично — настолько, что возникает вопрос о его соответствии бритве Оккама.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии