دانش > تحقیق‌و تولید– تیمی از دانشمندان توانسته‌اند یک معمای حل نشده علمی را به سرانجام رسانده و با استفاده از طیف‌سنجی مادون قرمز، کمترین میزان مولکول آب مورد نیاز برای شکل دادن به یک بلور یخ را شناسایی کنند
به گزارش ایسنا، در حال حاضر ۴۷۵ مولکول می‌تواند یک بلور یخ واقعی را بسازد.
پیش از این تصور می‌شد که حدود ۱۰۰۰ مولکول برای ساخت این بلور مورد نیاز است اما دانشمندان دانشگاه گوتینگن با همکاری محققان دانشگاه پراگو و موسسه مکس پلانک دریافتند که کمترین میزان برای آغاز این فرآیند می‌تواند ۲۷۵ مولکول به بالا باشد.
این دستاورد به محققان در بینش بهتر در مورد فرآیندهایی که به موجب آنها بخار آب در دمای پائین بطور مستقیم به شکل بلور یخ متراکم می‌شود، کمک خواهد کرد. این فرآیندها نقش مهمی در لایه‌های بالایی جو و همچنین منظومه شمسی ایفا می‌کنند.
این نتایج همچنین در تحقیقات هواشناسی به ارتقای مدل‌های جوی کمک خواهد کرد.
در بلورهای یخ، مولکول‌های آب خود را به شکل شش ضلعی درمی‌آورند تا از شبکه‌بندی فضایی استفاده کنند. هر مولکول آب پیوندهای هیدروژن را با چهار مولکول مجاور به وجود می‌آورد. این فضای لانه‌زنبوری بلوری یخ آب به فضای بیشتری از آب مایع نیاز دارد.
محققان این آزمایشات را در دمای منفی ۱۸۰ تا منفی ۱۵۰ درجه سانتیگراد انجام دادند که در آن مولکول‌های بسیار سردتر از حالت مایع هستند. این درحالیست که برای یک ایجاد بلور، این مولکول‌ها هنوز از تعداد کمتری برخوردارند.
خوشه‌های کوچک مولکولی این معما را با شکل دادن به یک نوع مایع که در سرما منعقد شده، حل کردند و یک فضای شبکه‌ای تقریبا غیرمتبلور را تشکیل دادند.
اگر این خوشه رشد کند، مولکول‌های آب در مرکز آن می‌توانند در مراحلی از طریق پیوند هر کدام از آنها با چهار همسایه خود از حالت شیمیایی غیر متبلور به ساختار بلوری تغییر حالت دهند. در این حالت ۲۷۵ مولکول آب برای حالت اولیه بلور واقعی با ساختار شش ضلعی در مرکز خوشه کافی خواهد بود.
در آغاز این فرآیند، این سازه کمی بدشکل بوده و با رشد خوشه، این بخش داخلی رشد می‌کند تا به یک بلور یخی کاملا منظم تبدیل شود. این در حالیست که بخش بیرونی به شکل غیرمتبلور باقی خواهد ماند.
RSS