ScienceShot: строительство самого маленького ледяного кристалла

кристалл

Это может походить на Дзэн koan, но это – серьезный научный вопрос: Сколько молекул воды требуется для создания самого маленького ледяного кристалла? Поскольку кристаллы определяются повторным, трехмерным расположением молекул, Вы не можете обязательно взять небольшую группу молекул хранящихся на таможенных складах вместе и назвать их кристаллом. Это особенно верно для воды: Когда подмораживает, слабые водородные связи, свободно связывающие молекулы воды вместе, тянут беспорядочные группы молекул (оставленных) в более открытое — но также и более твердый — подобная клетке договоренность (поперечный срез группы в праве). Эта просторная решетка также, почему лед является менее плотным, чем вода (и поэтому плавает).

Таким образом для вычисления минимального числа молекул должно было сделать ледяную решетку, бригада исследователей блистала инфракрасные лазеры на группах молекул воды, содержащих между 80 и 500 молекулами. Бригада обратила особое внимание на то, сколько энергии группы, абсорбированные от лазеров между длинами волны 2,63 микрометров и 3,57 микрометров — диапазон, в котором кислородные водородные связи в воде все время простираются и сжимаются. Определенный пик поглощения энергии произошел в длине волны приблизительно 3,125 микрометров — обозначении спектральной характеристики льда — и только появился для групп, содержащих больше чем 275 молекул воды, сообщают исследователи онлайн сегодня в Науке. То число молекул приводит к крошечной ледяной группе между 1 миллимикроном и 3 миллимикронами через — окончательное в сокрушенном льду.

Посмотрите больше ScienceShots.