Ученые зафиксировали новый нижней предел температуры, при котором вода может оставаться жидкой. Статья о этом опубликована в журнале Nature Communications.
Как правило, чистая вода замерзает при нуле градусов, но при определенных обстоятельствах эта граница может понижаться. Например, некоторые лягушки переживают зиму, позволяя своим телам замерзнуть. Если бы вся вода замерзала при нуле градусов, она бы разорвала клеточные мембраны, но этого не происходит из-за того, что маленькие капельки ведут себя по-другому.
Ученые под руководством Алирезы Хакимяна из Хьюстонского университета исследовали замерзание капель воды диаметром до двух нанометров. Ранее считалось, что вода может оставаться жидкой до -38 градусов. Новое исследование показало, что эта планка проходит несколько ниже, как минимум при -44 градусах.
Для того, чтобы добиться этого, необходимы были два фактора: очень маленькая капля и мягкая поверхность. Мягким материалом выступил октан – маслоподобное вещество, выделяемое из нефти. Капли октана обволакивали воду, а сосудом для этого выступили нанопоры мембраны из оксида алюминия, полученные методом анодирования. Поры позволили каплям принять более округлую форму, что, по словам ученым, является также одним из ключевых факторов для незамерзания.
Ученые выяснили, что резкое понижение температуры замерзания начинается с капель диаметром от 10 нанометров, и рекорд в -44 градуса был поставлен на двухнанометровой капле, в которой содержится всего 275 молекул.