دانشمندان به طور غیرمنتظره ای نوع جدیدی از یخ را کشف کردند


از آنجایی که ماده جدید با هم زدن یخ معمولی ساخته می شود، رابطه آن با آب مایع ناشناخته است. مشخص نیست که آیا می توان یخ جدید را مستقیماً با خنک کردن آب مایع تولید کرد یا خیر. همه یخ های آمورف این رابطه را با حالت مایع خود ندارند. اگر یخ جدید این ارتباط را با مایع داشته باشد، ممکن است به دانشمندان در درک بهتر خواص عجیب آب کمک کند.

آب گیج کننده است زیرا برخی از قوانین مایعات را نقض می کند. به عنوان مثال، در حالی که چگالی بیشتر مایعات با سرد شدن کاهش می یابد، چگالی آب با نزدیک شدن به دمای منفی 4 درجه سانتیگراد افزایش می یابد، اما با کاهش دما به زیر این درجه کاهش می یابد.

بسیاری از دانشمندان بر این باورند که عجیب بودن آب به رفتار آن به عنوان یک “مایع فوق سرد” مربوط می شود. آب خالص می تواند در دمای زیر صفر مایع باقی بماند. در چنین شرایطی تصور می شود که آب مایع به صورت دو فاز مختلف وجود دارد: مایع با چگالی بالا و مایع با چگالی کم. این طبیعت دوگانه می تواند رفتار آب را در شرایط معمول تر توضیح دهد. اما ناشناخته های زیادی در این مورد وجود دارد.

سالزمن و همکارانش می‌گویند یخ جدید می‌تواند شکل خاصی از آب به نام «شیشه» باشد.

شیشه را می توان با خنک کردن مایع به قدری سریع تولید کرد که مولکول ها نتوانند ساختار کریستالی تشکیل دهند. شیشه داخل قاب پنجره نمونه ای از این مواد است که با خنک کردن ماسه سیلیس ذوب شده ساخته می شود، اما سایر مواد نیز می توانند شیشه تولید کنند.

اگر یخ جدید حالت شیشه ای آب باشد، دانشمندان باید بفهمند که در کجای تصویر آب به عنوان یک مایع دوتایی قرار می گیرد. این می تواند به دانشمندان کمک کند تا بفهمند در شرایط فوق سرد که مطالعه آنها دشوار است چه اتفاقی می افتد.

برخی از محققان تردید دارند که این ماده جدید با فیزیک عجیب آب مایع مرتبط باشد. توماس لورتینگیک فیزیکدان شیمی در دانشگاه اینسبروک در اتریش، فکر می کند که یخ جدید بیشتر به کریستال های یخ بسیار کوچک و نامنظم مرتبط است تا حالت مایع آب.

نیکلاس جیوامباتیستافیزیکدان محاسباتی در کالج بروکلین دانشگاه سیتی نیویورک می گوید: اگرچه شبیه سازی های رایانه ای گذشته نشان داده است که آب می تواند شیشه هایی با چگالی نزدیک به آب مایع تشکیل دهد. Giovambattista که در تحقیق جدید شرکت نداشت، می‌گوید: «این شبیه‌سازی‌ها ساختارهایی شبیه به آنچه در شبیه‌سازی یخ آسیاب گلوله‌ای دیده می‌شود، تولید کردند. این سؤالات جدیدی را ایجاد می کند. این نوع جدید یخ چیست؟»