Mezinárodní výzkumný tým vytvořil novou formu ledu, která se stala již dvacátou první v pořadí. Tato nová fáze se připojuje k sérii struktur, jako jsou šestiúhelníkové, kubické a superiontové formy, které se nacházejí na povrchu plynných a ledových obrů, jakými jsou Neptun nebo Uran. Tato rozmanitost není náhodná. I když běžní lidé obvykle vidí led jako zmrzlou vodu, existuje mnoho různých typů ledu, včetně těch, které se objevují pouze za vysokého tlaku.
Výzkum vedený odborníky z Korejského úřadu pro standardizaci a vědecký výzkum (KRISS) nedávno rozšířil seznam typů ledu: objevili zcela novou formu ledu, kterou nazvali Ice XXI, odkazující na to, že se jedná o dvacátou první známou formu ledu. Korejští vědci spolupracovali s výzkumníky z Evropského zařízení pro rentgenové laserové svobodné elektrony (XFEL) a Německého elektronového synchrotronu (DESY). S využitím zařízení, které kombinuje diamantové anvil a rentgenové lasery, sledovali chování supersaturované vody při pokojové teplotě. Pro tento účel byla vytvořena vysokotlaká prostředí pomocí diamantových anvilů. Do jemně kovové komory byla vložena ultračistá voda a k pozorování procesu zmrazování a tání vody při pokojové teplotě byla použita kombinace vysokorychlostních kamer, laserových senzorů a zařízení pro sledování v reálném čase.
Výzkumníci publikující v časopise Nature Materials zjistili, že když je voda supersaturace při pokojové teplotě, nezmrzne čistě jedním krokem. Místo toho prochází sérií cyklů zamrzání a tání, než se následně srazí do formy známé jako led VI. V této oblasti tlaku zaznamenali však něco nového: Ice XXI. Tento led se tvoří při tlaku přibližně 2 gigapascaly (což odpovídá 20 000násobku atmosférického tlaku), a proto může existovat i při pokojové teplotě, avšak jeho molekuly jsou mnohem těsněji uspořádány než u normálního ledu. Disponuje takzvanou těsně centrální tetragonální krystalovou strukturou.
Tato jedinečná struktura Ice XXI se liší od všech 20 dosud známých typů ledu. Navíc je metastabilní, což znamená, že může existovat i po určitou dobu, i když by stabilnější forma ledu existovala za stejných podmínek. To vše poskytuje vhled do toho, jak se led tvoří pod tlakem.
„Rychlá kompresibilita vody umožňuje, aby zůstala v kapalném stavu při vyšších tlacích, než by mělo docházet ke krystalizaci jako led VI,“ vysvětluje Geun Woo Lee, výzkumník z KRISS, odkazujíc na fázi, která se předpokládá, že se nachází uvnitř ledových měsíců Titan a Ganymede. Výzkumníci se domnívají, že Ice XXI představuje možný mezistav mezi vodou a exotickými ledovými fázemi nacházejícími se na vzdálených ledových měsících.
Pokud se chcete dozvědět více o podobných tématech, můžete sledovat Facebookovou stránku oddělení techniky HVG, která také informuje o vědeckých objevech.
