Bề mặt mềm giúp nước không đóng băng ở -44 độ C
Trong thí nghiệm của Đại học Houston, những giọt nước rộng vài nanomet vẫn duy trì dạng lỏng ở mức nhiệt thấp hơn điểm đóng băng thông thường.
Nước thường được cho là đóng băng ở 0 độ C. Tuy nhiên, thí nghiệm mới của nhóm nghiên cứu tại Đại học Houston cho thấy những giọt nước nhỏ có thể duy trì dạng lỏng ở mức nhiệt thấp tới -44 độ C nếu tiếp xúc với bề mặt mềm, New Atlas hôm 7/12 đưa tin. Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature.
Những giọt nước nhỏ có thể duy trì trạng thái lỏng dưới điểm đóng băng thông thường nhờ tiếp xúc với một bề mặt mềm. (Ảnh: Đại học Houston)
Điểm đóng băng của nước là điểm mà phân tử nước bắt đầu đông cứng lại. Những phân tử đầu tiên chuyển đổi là nhóm tiếp xúc với không khí lạnh ở bề mặt. Các tinh thể băng do chúng tạo thành lại thúc đẩy các phân tử lân cận đông cứng. Quá trình này tiếp diễn cho đến khi toàn bộ khối nước trở thành băng.
Một giọt nước bất kỳ sẽ đóng băng ở điểm nào đó trong khoảng 0 độ C đến -38 độ C. Tuy nhiên, nghiên cứu mới đã vượt qua ngưỡng này. Điểm mấu chốt là loại bề mặt mà nước tiếp xúc, nhóm nhà khoa học cho biết. Các tinh thể băng dễ dàng hình thành trên bề mặt cứng, nhưng những bề mặt mềm như dầu hoặc gel có thể kìm hãm sự hình thành này lâu hơn. Bên cạnh đó, các giọt nhỏ cũng có thể duy trì trạng thái lỏng lâu hơn giọt lớn.
Để tìm hiểu về quá trình chuyển đổi từ nước sang băng, nhóm chuyên gia tiến hành thí nghiệm với những giọt nước chỉ rộng 2 nanomet, trong khi kích thước thông thường là khoảng 100 nanomet. Họ dồn nước vào những lỗ rỗng của một tấm màng làm từ oxit nhôm anode hóa (phủ lên kim loại một lớp oxit bảo vệ). Các giọt nano được bao bọc trong dầu octane để giữ cho bề mặt tiếp xúc luôn "mềm".
"Nghiên cứu nhiệt độ đóng băng của những giọt nước chỉ rộng vài nanomet từng là thách thức chưa có lời giải. Giờ đây, qua những công cụ đo lường mới, chúng tôi có thể tìm hiểu sự đóng băng của những giọt nước từ quy mô micromet xuống còn 2 nanomet", Hadi Ghasemi, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.
Nghiên cứu có thể giúp phát triển những biện pháp mới để giảm sự hình thành băng ở bề mặt máy bay, turbine gió hoặc cơ sở hạ tầng khác, đồng thời giúp cải tiến hệ thống bảo quản lạnh cho thực phẩm hoặc mô mà không phá hủy tế bào khi tinh thể băng hình thành.
Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ
Bộ Tư lệnh Lực lượng Đặc biệt của Mỹ (SOCOM) hiện đang theo đuổi một chương trình mang tính cách mạng nhằm hỗ trợ năng lực siêu nhân cho binh sĩ trong nhiệm vụ tác chiến.
Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?
Bạn đã từng nghe đến máy bay tàng hình, tàu ngầm tàng hình nhưng bạn có biết nghĩa của tàng hình ở đây thực sự là gì?
Công nghệ nano và những ứng dụng của công nghệ nano
Thuật ngữ công nghệ Nano (nano technology) chỉ việc nghiên cứu, học tập, tổng hợp và sử dụng các loại vật liệu, thiết bị hay kể cả các hệ thống có kích thước cỡ nano (1 phần tỷ mét).
Nano trong một thế giới cực nhỏ
Khoa học và công nghệ nano (nanoscience and nanotechnology) là một bộ môn khảo sát, tìm hiểu đặc tính những vật chất cực nhỏ, để thao tác (manipulate), chồng chập những vật chất này, xây dựng vật thể to hơn.
Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai
Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.
"Trí tuệ nhân tạo" AlphaGo là gì mà khiến con người thán phục?
AlphaGo là gì? Tại sao AlphaGo lại được nhiều người quan tâm như vậy? Điều gì đã khiến cho bộ máy nhân tạo AlphaGo chiến thắng một kiện tướng cờ vây nhiều năm kinh nghiệm?
