Będzie to dla kogoś dziwne, ale z natury potwierdzono istnienie 22 form lub faz lodu, z których dwa są amorficzne, a reszta jest krystaliczna. Wszędzie na Ziemi i w życiu człowieka znajduje się krystaliczny lód formy IH, rzadziej – dwie inne formy krystalicznego lodu: IC, znalezione tylko w górnych warstwach atmosfery i XI, odkryte na Antarktydzie. Niedawno naukowcy stworzyli inną formę – „plastikowy” lód, znany wcześniej tylko w teorii.
Należy zauważyć, że otwór nie został wykonany z czystej ciekawości. Podobny lód może tworzyć się w jelitach takich planet, jak Neptun, a także w ogromnych głębokościach globalnego oceanu Europy i innych satelitów Saturna i Jowisza. Synteza próbek takiego lodu pozwoliłaby nam zbadać jego właściwości i porównać z danymi teoretycznymi, pomagając nam lepiej zrozumieć inne światy, tak różne od Ziemi.
Pod ciśnieniem powyżej 20 000 barów (20 000 kg/cm²) kryształy lodu są ściśnięte i zamieniają się w lodowe VII o gęstej strukturze sześciennej, w której cząsteczki znajdują się jak kostki w purzby młode. Lista VII została odkryta w diamentach utworzonych w płaszczu Ziemi i uważa się, że może wystąpić w innych planetach.
Ponad 15 lat temu modelowanie komputerowe wykazało, że podczas ogrzewania i narażenia na ekstremalny nacisk na lodowe VII poszczególne cząsteczki wody powinny znajdować się wzdłuż wierzchu kryształowej sieci (jak w przypadku zwykłego lodu), ale jednocześnie w tym samym czasie), ale jednocześnie w tym samym czasie), ale jednocześnie Zacznij obracać się swobodnie, jak w cieczach. Ponieważ faza hipotetyczna miała tę samą sześcienną strukturę krystaliczną co lód VII, nazywała się lodem plastikowym VII. Jednak w tym czasie eksperymenty z tak wysokim ciśnieniem były technicznie niemożliwe i nie było przekonujących dowodów na istnienie lodu z tworzywa sztucznego.
Naukowcy z Laue Langeven Institute (ILL) we Francji opracowali sprzęt, który może zapewnić niezbędne ciśnienie i temperaturę jednocześnie. Wodę ogrzewano do 326 ° C i wytworzono ciśnienie do 60 000 barów. Za pomocą quasi -gleby rozpraszania neutronów (Qens) próbka została ujawniona i zarejestrowana wyników detektorów. Okazało się, że cząsteczki wody na szczytach sześciokątnej kryształowej sieci obracały się, jak w ciekłej wodzie, ale jednocześnie „zachowały układ” w sieci, pozostając w stanie stałym.
Rodzaj obrotu – przerywany, wraz z przełączaniem połączeń atomowych – był zaskoczeniem dla naukowców, ponieważ teoria takiego zachowania nie przewidziała. Jest to wartość eksperymentu: pozwala wykryć coś nowego, czego teoria nie mogła przewidzieć.
W temperaturze powyżej 177 ° C i ciśnienie około 30 000 barów (około 28 razy wyższe niż ciśnienie w najgłębszym punkcie oceanów), zespół naukowców zaobserwował fazę lodu z sześcienną kryształową siecią, w której obracały się cząsteczki wody Przy mniej więcej takiej samej prędkości jak w tej samej cieczy. Zdefiniowali tę fazę jako plastikowy lód VII, ostatecznie potwierdzając jego istnienie.
W układzie słonecznym prawdopodobnie nie ma warunków naturalnego występowania lodu plastikowego. Istnieją jednak już założenia dotyczące istnienia ogromnych egzoplanet z globalnym oceanem, w których warunki pojawienia się takiej fazy lodowej na dnie mogą być tworzone głęboko pod wodą. A potem pojawia się pytanie: czy będzie wymiana soli między dnem a wodą, co może przyczynić się do pojawienia się życia? Istnieje wiele takich pytań, a naukowcy zrobili pierwszy krok w kierunku swoich badań, tworząc sztuczny lód z tworzywa sztucznego w laboratorium.
