Scoperta nuova forma di ghiaccio

I ricercatori dell’ University College London e University of Cambridge hanno annunciato la scoperta di una nuova forma di ghiaccio.

Per ottenere la nuova forma di ghiaccio hanno utilizzato  temperature inferiori a – 150°C e alcuni cuscinetti a sfera di acciaio. Le sfere metalliche hanno prodotto una forza di taglio sul ghiaccio scomponendolo in una polvere di ghiaccio bianco.

Si è ottenuta una nuova forma di ghiaccio che ha la stessa densità dell’acqua liquida

Struttura cristallina del ghiaccio

Alla temperatura di 0°C e alla pressione atmosferica si forma il ghiaccio che si presenta come un solido cristallino.

Esso  può assumere un gran numero di diverse strutture cristalline, più di qualsiasi altro solido conosciuto. Linus Pauling nel 1935 propose la struttura cristallina più nota, detta ghiaccio I.

Esistono due varianti strettamente correlate del ghiaccio I:

  • ghiaccio esagonale Ih, con struttura costituita da piani composti da anelli esagonali , con un atomo di ossigeno su ogni vertice, e i bordi degli anelli formati da legami a idrogeno
  • ghiaccio cubico Ic, che ha una struttura cristallina simile al diamante e si forma a una temperatura tra -143 e – 53 °C

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Ghiaccio amorfo

È  una forma solida amorfa di acqua che si trova prevalentemente nello spazio interstellare.

Si forma quando l’acqua liquida è raffreddata alla sua temperatura di transizione vetrosa pari a  -137 ° C.

Affinché possa formarsi è necessario che il passaggio di stato avvenga in millisecondi in modo che sia impedita la nucleazione spontanea dei cristalli. Questa forma di ghiaccio era già nota e classificata come LDA ( a bassa densità) scoperta negli anni ’30 , HDA ( ad alta densità) scoperta negli anni ‘80 e VHDA ad altissima densità.

La scoperta

La scoperta della nuova forma di ghiaccio fatta dai ricercatori è a media densità (MDA).

Ha  una densità simile a quella dell’acqua liquida e il suo stato assomiglia all’acqua in forma solida.

Quindi, contrariamente agli altri tipi di ghiaccio amorfo prodotti in precedenza, che sono molto meno densi o molto più densi dell’acqua liquida, questa nuova versione si trova nel mezzo.

Si prevedeva che la modalità sperimentale attuata con l’utilizzo delle sfere metalliche avrebbe portato semplicemente alla rottura dei cristalli di ghiaccio in cristalli di ghiaccio più piccoli.

Ma ciò non è accaduto e, inoltre, riscaldando a – 120°C il ghiaccio si è ricristallizzato, rilasciando una grande quantità di calore. Ciò fa ritenere che esso ha una capacità di immagazzinare l’energia meccanica e rilasciarla a seguito di riscaldamento.

Esso  potrebbe trovarsi naturalmente sulle lune di ghiaccio dei pianeti giganti gassosi come Giove a causa delle forze di marea esercitate dai pianeti.

La sua comprensione potrebbe anche aiutare i ricercatori a comprendere meglio l’acqua liquida in modo più generale

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