Ученые предсказали существование самой легкой формы льда

Ученые предсказали существование самой легкой формы льда

Ученые из Университета Небраски-Линкольна предсказали существование семнадцатой формы льда с рекордно низкой плотностью. Результаты работы были опубликованы в журнале Science Advances.

Новая форма льда, согласно исследованиям ученых, при обычных условиях представляет собой клатрат s-III — кристаллическое соединение, в полость кристаллической решетки которого помещена "гостевая" молекула другого вещества. Однако при экстремально отрицательном давлении клатрат может существовать в виде чистого льда. Если это будет экспериментально доказано, то s-III станет семнадцатой фазой льда.

С помощью теории функционала плотности и алгоритма Монте-Карло ученые определили физические параметры кристаллической решетки s-III. Она должна состоять из двух больших полостей в виде правильного многогранника и шести маленьких декаэдральных полостей. Объем больших полостей настолько велик, что структура не может оставаться стабильной без включения в нее посторонних молекул, например, C20H20. Лишь при отрицательном давлении в -3411 бар и температуре в 27 °С, как показали полученные химиками фазовые диаграммы, лед сможет сохранить свою структуру без примесей. Плотность s-III, как показали расчеты, составляет 0,593 грамм на кубический сантиметр.

Всего экспериментально установлено существование 16 форм льда. Такое свойство образовывать различные фазовые состояния объясняется наличием легко перестраиваемых водородных связей. Лед XVI среди других экспериментально полученных форм имеет самую маленькую плотность в 0,81 грамм на кубический сантиметр. Также предсказано существование многих других фаз льда, которые ожидают своего экспериментального получения.

N+1

Похожие новости:
Доказано существование новой формы материи
Международная группа исследователей доказала существование новой формы материи — экситония. Он является конденсатом экситонов — связанных друг с другом электронов и «дырок». Впервые это состояние вещества было предсказано почти 50 лет назад. Статья ученых опубликована в журнале Science. Об этом ..
2017-12-11 14571 0 Научные открытия
0
Адронный коллайдер подтвердил теорию суперсимметрии
Ученые-физики из Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие с Большим адронным коллайдером (БАК), зарегистрировали и экспериментально подтвердили существование одного из самых редких видов распада частиц в природе. Существование такого вида распада наносит сокрушительный удар по теории ..
2012-11-16 4419 4 Научные открытия
0
«Зоопарк» квазичастиц пополнился квантовыми каплями
Германо-американская группа физиков обнаружила феномен, который можно описать с помощью нового типа квазичастиц, так называемых квантовых капель или дроплетонов (dropleton). Исследование опубликовано в Nature, кратко о его значении пишет Wired. Квантовые капли обнаружились в экспериментах физиков неожиданно — существование ..
2014-02-28 2543 0 Научные открытия
0
Нобелевскую премию по физике дали за бозон Хиггса
Нобелевская премия в области физики присуждена профессорами Питеру Хиггсу и Франсуа Энглеру. Как объявили во вторник в Нобелевском комитете в Стокгольме, премия присуждена за "обнаружение механизма, который помогает нам понимать происхождение массы субатомарных частиц, существование которого было доказано ..
2013-10-9 2490 0 Научные открытия
0
Физики из Тэватрона отвергли экзотические свойства бозона Хиггса
Физики из Тэватрона (коллайдера в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми — Фермилаба) продолжают сообщать о полученных ими ограничениях на свойства бозона Хиггса. Об этом рассказывает Science News. На этот раз физики из коллабораций CDF и D0 сообщили о том, что им удалось проанализировать результаты своих экспериментов ..
2015-04-09 4742 0 Научные открытия
0
БАК поможет найти ученым новую форму материи
Большой адронный коллайдер (БАК, Large Hadron Collider - LHC) уже сыграл важную роль в открытии так называемой Божественной частицы, и теперь самый большой в мире коллайдер частиц, возможно, поможет ученым обнаружить новую форму материи, известную как тетракварк. Согласно ..
2014-04-14 2772 0 Научные открытия
0
В БАКе сообщили об открытии двух новых барионов
Коллаборация LHCb сообщила об открытии в ходе экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАК) двух новых барионов. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте ЦЕРНа. Существование частицы Xi_b'- ..
2014-11-19 2346 0 Научные открытия
-1
Эксперимент подтвердил существование истинно нейтральной частицы
Физики из США создали сверхпроводник, в котором наблюдали связанные состояния майорановских фермионов. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Принстонского университета. Майорановский фермион является массивной частицей с полуцелым спином и нулевыми ..
2014-10-04 2436 0 Научные открытия
0
Существование океанов магмы на Земле подтвердилось
Существование океанов магмы на Земле подтвердилось. Международная группа исследователей при помощи рентгеновской интерферометрии изучили поведение силикатных жидкостей - расплавов пород, из которых в основном состоит мантия Земли. В результате удалось подтвердить гипотезу о существовании в далеком прошлом на Земле ..
2013-11-8 2535 0 Научные открытия
0
Астрономы нашли кандидата в объекты Ландау-Торна-Житков
Ученые из США и Чили обнаружили вероятного кандидата на объект Ландау-Торна-Житков. Свое исследование авторы опубликовали на arxiv.org, кратко с ним можно ознакомиться на сайте Колорадского университета в Боулдере. Ученые изучили спектры звезды HV 2112 в Малом Магеллановом облаке и обнаружили в них аномально высокое содержание ..
2014-06-10 2159 0 Научные открытия
0
Эхо Большого взрыва доказало существование темной материи
Ученые, кажется, доказали существование темной энергии.Европейские астрофизики доказали с 99,996% вероятностью, что темная энергия существует, сопоставив колебания в реликтовом излучении - "эхе" Большого взрыва - с распределением материи на карте галактик в окружающей нас Вселенной. "Темная энергия является одной из величайших ..
2012-09-13 3080 2 Научные открытия
0
Открытие "частицы Бога" "Наука 2.0" и Вести.Ru покажут в прямом эфире
Ученые Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) на научном семинаре планируют объявить о грандиозном открытии — обнаружении бозона Хиггса — предсказанной частицы, несущей ответственность за массу элементарных частиц в рамках физической теории "Стандартного типа". Бозон Хиггса получил ..
2012-07-4 2847 0 Научные открытия
0
Биологи увидели ДНК внутри хромосомных «затычек»
Коллектив биологов и физиков из Университета северной Каролины разработал новый метод на основе атомно-силовой микроскопии, который позволяет проследить движение ДНК как снаружи, так и внутри ДНК-белковых комплексов. Этот метод позволил исследователям рассмотреть в деталях теломеры — «затычки» на концах хромосом, ..
2016-02-13 1840 0 Научные открытия
2
В жидкой воде нашли квазичастицы твердых тел
Исследователи из Университета Стоуни-Брук с помощью компьютерного моделирования показали, что вода по своим молекулярным свойствам больше похожа на лед, чем считалось ранее. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.Твердые тела и жидкости отличаются друг от друга рядом свойств. Одно ..
2016-01-26 2312 0 Научные открытия
0
Физики придумали первый танцующий кристалл
Физики-теоретики из Канады и США спрогнозировали существование кристалла, элементы которого находятся в непрерывном движении. Последнее обусловливает их свойства симметрии, получившие название хореографического порядка. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко о них сообщает Physics.Обычные ..
2016-01-12 2467 0 Научные открытия
1