Forskare har upptäckt en ny form av fruset vatten med rekordlåg densitet, som ger ny insikt i den komplexa världen av vattens faser och beteenden. Denna upptäckt kan ha konsekvenser för många områden, inklusive materialvetenskap, astrofysik och biologi, såväl som vår förståelse av vattnets roll i olika miljöer och processer.

Forskningen, publicerad i tidskriften "Nature Physics", beskriver lagets innovativa tillvägagångssätt för att skapa denna nya form av is, kallad "is XV." Genom att utsätta vatten för extrema förhållanden, med både höga tryck och exakta temperaturer, kunde forskarna fånga vatten i en aldrig tidigare skådad struktur.

Viktiga resultat:

Ultralåg densitet:Ice XV har den lägsta densiteten av någon känd form av kristallin is. Denna unika egenskap skiljer den från andra vanliga isfaser och framhäver den mångfaldiga naturen hos vattnets strukturer.

Amorf prekursor:Vägen till att skapa is XV involverade att passera vatten genom en fas som kallas en amorf fas, där det saknar ett regelbundet arrangemang av molekyler. Denna upptäckt indikerar att amorfa faser kan fungera som vägar till exotiska isstrukturer.

Stabilitetsintervall:Forskarna bestämde stabilitetsintervallet för is XV, vilket visade att det existerar under specifika högtrycks- och lågtemperaturförhållanden. Att förstå stabiliteten i denna isfas är avgörande för ytterligare utforskning och potentiella praktiska tillämpningar.

Implikation för astrofysik och planetvetenskap:Närvaron av is XV i utomjordiska miljöer, såsom isiga månar eller isiga planeter, kan få spännande konsekvenser. Det kan bidra till unika geologiska formationer, ytegenskaper och dynamiken hos dessa himmelska objekt.

Materialvetenskapliga tillämpningar:Egenskaperna och beteendet hos ice XV kan vara lovande för materialvetenskapliga tillämpningar där skräddarsydda material med specifika funktionaliteter önskas. Dess låga densitet och ovanliga struktur kan ge insikter för nya materialdesign.

Biologiska konsekvenser:Upptäckten av is XV utökar vår kunskap om vattnets olika strukturer, vilket är relevant för att förstå vattnets roll i biologiska system. Det bidrar till den större bilden av vattnets betydelse i livet och skulle kunna vägleda framtida forskning inom biofysik och biokemi.

Upptäckten av is XV fungerar som ett bevis på det pågående upptäcket av vattnets mysterier. Den utökar katalogen över kända isfaser, utmanar våra konventionella föreställningar om vattnets beteende under extrema förhållanden och öppnar nya vägar för vetenskaplig undersökning. När forskare fördjupar sig djupare i egenskaperna och konsekvenserna av is XV, kan vi förutse ytterligare insikter om vattnets fascinerande rike och dess olika egenskaper.