Ученые из университета Окаяма смоделировали пористый и легкий «аэролед» с низкой плотностью, который позволит понять, что происходит с водой в экстремальных условиях. С подробностями исследования можно ознакомиться в The Journal of Chemical Physics.

Лед образуется следующим образом: вода остывает при атмосферном давлении, а ее молекулы замерзают и приобретают твердую кристаллическую шестиугольную форму.

Однако не всякий лед принимает эту шестиугольную структуру. Различные давление и температура позволяют воде принимать на молекулярном уровне различные формы. Шестиугольный и кубический лед образуется естественным образом в верхней атмосфере Земли. Другие формы льда можно обнаружить на экзопланетах или в атмосферах внешних планет.

В новом исследовании ученые при помощи метода молекулярной динамики проанализировали кристаллические структуры льда, основанные на цеолитах (минералах).

«Мы “играли” в молекулярную Дженгу, удаляя цеолитные структуры льда, чтобы сделать их легче и найти новый тип льда», – отметил автор исследования Масакадзу Мацумото.

Всего ученые смоделировали более 300 различных наноструктур и оценили, насколько они стабильны при низком давлении. «Аэролед» оказался стабильным при температуре 0 градусов по Кельвину (-273°C) и становился более неустойчивыми по мере повышения температуры. Кроме того, новый лед получился пористым и легким.

Результаты исследования помогают понять, как ведут себя молекулы воды в экстремальных условиях.