Суперионный лед

25.10.2018

Американские физики Ливерморской национальной лаборатории получили новую форму вещества, названную суперионным льдом. Условия, подходящие для этой фазы, существуют лишь в недрах ледяных планет-гигантов, таких как Уран или Нептун.

Водный лед имеет 18 кристаллических разновидностей и несколько аморфных. Они формируются при различном давлении и температуре и различаются расположением молекул воды. Теоретически показано, что при высоком давлении в 50-100 гигапаскалей (один гигапаскаль приблизительно равен десяти тысячам атмосфер) молекулы воды разрушаются, в результате чего лед становится суперионным. Из атомов кислорода образуется кристаллическая решетка, в пределах которой свободно перемещаются ионы водорода.

До сих пор исследователи не наблюдали суперионный лед в лаборатории, хотя ряд ученых смог добиться условий, при которых должен происходить переход обычного льда в экзотическую фазу. Несмотря на то что были зарегистрированы признаки суперионной проводимости, ее значения не были достаточно высоки.

В ходе эксперимента ученые использовали кубическую модификацию, называемую льдом VII, который был зажат между двумя алмазными наковальнями при давлении 2,5 гигапаскаля и комнатной температуре. Образец подвергали кратковременному воздействию ультрафиолетового луча для создания ударной волны. При распространении фронта волны в небольшой области льда возникали экстремальные физические условия, подходящие для фазового перехода в суперионное состояние. Давление в них достигало 100-300 гигапаскалей.

Показано, что результаты оптических измерений свидетельствовали о суперионной проводимости, характерной для новой формы льда. При этом суперионный лед плавится при 190 гигапаскалях и температуре около пяти тысяч градусов Цельсия.

<< Назад: Пластик из картофеля 25.10.2018

>> Вперед: Каждый 3D-принтер по-своему уникален 24.10.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Техносфера Земли весит 30 триллионов тонн 11.12.2016 Ученые из Университета Лестера в Великобритании подсчитали, какова примерная масса всех объектов и сооружений, созданных человеком. Получилась цифра в 30 триллионов тонн, что на порядок больше, чем примерная масса всех живых существ на планете. К техносфере относят все объекты, созданные человеком - здания, дороги, инструменты, машины, бесчисленные небольшие объекты, например, смартфоны и телевизоры. Авторы исследования рассчитали площадь, которую занимает преобразованная человеком территория, оценили плотность и толщину обработанных материалов на основе данных геофизических и археологических исследований. В итоге, им удалось получить примерную массу всей техносферы и показать, что на каждый квадратный метр поверхности планеты приходится по 50 килограмм искусственных объектов. Кроме того, авторы работы представили первую в науке классификацию объектов техносферы с приблизительным объемом, занимаемым каждым из типов объектов. Это местности с городской застройкой, местности с сельской застройкой, пастбища, посевные площади, рыболовные угодья, дороги, железные дороги, резервуары с водой и другие.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026