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.

Bề mặt mềm giúp nước không đóng băng ở -44 độ C
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.

Loading...

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.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
In thành công bít tết 3d từ tế bào cơ nhân tạo

In thành công bít tết 3d từ tế bào cơ nhân tạo

Công ty MeaTech 3D hôm 7/12 thông báo in sinh học thành công miếng bít tết nặng 104 g gồm chủ yếu chất béo và tế bào cơ nhân tạo.

Đăng ngày: 09/12/2021
Elon Musk sẽ cấy chip vào não người năm sau

Elon Musk sẽ cấy chip vào não người năm sau

Elon Musk, nhà đồng sáng lập công ty giao diện não - máy tính Neuralink, cho biết quá trình cấy ghép chip máy tính vào bệnh nhân bị liệt sẽ diễn ra năm 2022.

Đăng ngày: 08/12/2021
Xe buýt chạy được trên đường sắt tại Nhật Bản bắt đầu đi vào hoạt động

Xe buýt chạy được trên đường sắt tại Nhật Bản bắt đầu đi vào hoạt động

Xe buýt kép (DMV) mới sẽ bắt đầu hoạt động ở Nhật Bản hôm 25/12, có thể chạy ở 80 km/h ở chế độ đường sắt.

Đăng ngày: 08/12/2021

"Hòn đá phù thủy" do học viên quân sự Nga chế tạo hóa ra lại là thiết bị gián điệp công nghệ cao

Thiết bị gián điệp hình tảng đá này được học viện Voronezh phát triển như là một phương thức mới để bí mật theo dõi kẻ thù.

Đăng ngày: 07/12/2021
Chế tạo thành công thủy tinh kim cương siêu cứng bằng cách nén một

Chế tạo thành công thủy tinh kim cương siêu cứng bằng cách nén một "quả bóng đá carbon"

Vật liệu thủy tinh kim cương có tiềm năng lớn trong sản xuất đồ điện tử.

Đăng ngày: 07/12/2021
Robot đã có đôi chân kỳ diệu của loài chim, có thể đậu trên cành cây, quắp đồ như

Robot đã có đôi chân kỳ diệu của loài chim, có thể đậu trên cành cây, quắp đồ như "hàng thật"

Các kỹ sư tạo ra một robot lấy cảm hứng từ chim cắt, có thể cất cánh, đậu và bám vào cành cây, thậm chí bắt đồ vật trong không trung.

Đăng ngày: 06/12/2021
Các kỹ sư thiết kế loạt robot đậu trên cây giống chim

Các kỹ sư thiết kế loạt robot đậu trên cây giống chim

Các kỹ sư tạo ra một robot lấy cảm hứng từ chim cắt, có thể cất cánh, đậu và bám vào cành cây, thậm chí bắt đồ vật trong không trung.

Đăng ngày: 06/12/2021
Tiêu điểm
Khoa Học News