Открыта новая форма воды – лёд, не тающий при комнатной температуре

Немецким учёным удалось обнаружить новую форму льда, сохраняющую структуру при комнатной температуре. Эксперимент был организован на мощнейшем рентгеновском лазере European XFEL в Гамбурге, рассказывает пресс-служба исследовательского центра.

Лёд XXI сформировался при давлении 20 000 атмосфер в алмазной ячейке. Синтез произошёл за 10 миллисекунд, что не дало воде возможность кристаллизации в привычную форму. Так была создана метастабильная фаза с тетрагональной решёткой.

Фиксация процесса велась с использованием рентгеновских импульсов длительностью 50 фемтосекунд. Лазерная установка дала возможность наблюдать перестройку молекул на атомном уровне в режиме реального времени.

Открытие изменило представления о том, как себя ведёт вода в экстремальных условиях. Это важно, поскольку подобные процессы происходят в глубинах Европы и Ганимеда - ледяных спутников Юпитера. Лёд XXI отличается особой плотностью и твёрдостью, сохраняет стабильность при высоком давлении независимо от температуры.

Исследование проводила международная группа специалистов из Германии, Швеции и Франции на базе двух установок — XFEL и синхротронного источника PETRA III. Ранее было принято считать, что у воды 20 кристаллических форм, но открытие льда XXI расширило этот список.

Результаты работы опубликованы в последнем номере журнала Nature Physics. Дальше учёные планируют новые эксперименты, уже с другими жидкостями при сверхвысоких давлениях, чтобы выявить другие метастабильные состояния веществ.