Revoluční objev dokazuje, že led se nezačíná tvořit uvnitř vody, ale přímo pod její hladinou
Japonští vědci objevili nový druh ledu (Ice 0). Jeho původ souvisí s povrchovým napětím vody a tento objev může revolučně změnit vše od studia mraků až po skladování potravin. Jedná se o změnu paradigmatu, která transformuje naše chápání mražení… a budoucnost ledu.
Po desetiletí se vědci snažili odpovědět na tak jednoduchou, ale hlubokou otázku: jak vlastně voda začíná mrznout? Zevnitř, jak jsme se domnívali, nebo zvenčí? Odpověď přišla z Tokia a byla překvapivější, než se očekávalo. Vědci z Tokijské univerzity objevili novou, dosud neznámou přechodnou formu ledu, kterou pojmenovali Ice 0 (v překladu do češtiny „led 0“). Tento objev, publikovaný v časopise Nature Communications, mění naše představy o zmrzání vody a slibuje využití daleko za hranicemi laboratoří.
Led se opět stal předmětem diskusí všech vědců. A tentokrát nemusíme cestovat do Antarktidy, abychom učinili nové objevy.
Skrytý most k ledu, který již známe
Led 0 není stabilní forma ledu, kterou používáme v nápojích (známá jako led 1), ani jedna z více než dvaceti exotických forem ledu, které vznikají pod extrémním tlakem. Jedná se o přechodnou a pomíjivou, téměř přízračnou fázi, která vzniká přímo pod povrchem vody.
Pomocí pokročilých molekulárních simulací tým pod vedením Ganga Suna a Hadzime Tanaki pozoroval, jak se molekuly vody spontánně seskupují do tvaru kroužků. Tyto struktury se udržují po krátkou dobu a tvoří Ice 0, který funguje jako jakési „semínko“, které podporuje krystalizaci do tradičního ledu.
Je překvapivé, že tento proces probíhá zevnitř ven, což je radikální odklon od klasického modelu, který předpokládal vnitřní krystalizaci. Co tento proces způsobuje? Povrchové napětí vody, které vytváří záporný tlak na hranici se vzduchem a vytváří podmínky nezbytné pro vznik „ledu 0“.
Co tento objev mění?
Tento objev není pouze teoretickým průlomem. Má velmi reálné důsledky v klíčových oblastech:
- Meteorologie: zlepšuje pochopení toho, jak se tvoří ledové krystaly v mracích a mlze.
- Potravinářský průmysl: může optimalizovat procesy hlubokého zmrazování a lépe zachovat texturu a chuť.
- Chladicí technologie: otevírá nové možnosti pro vytváření povlaků, které zabraňují tvorbě námrazy v klimatizačních systémech.
Podle samotného Gang Sun „naše výsledky vyřešily desetiletou vědeckou diskusi a ukazují, že led se snáze tvoří v blízkosti povrchu v izotermických podmínkách“. Jednoduché tvrzení, ale s obrovským významem.
Led nikdy nebyl tak složitý… a tak užitečný
Ačkoli je Ice 0 pro lidské oko neviditelný, jeho existence mění naše chápání jednoho z nejrozšířenějších a nejdůležitějších fyzikálních jevů na planetě. A to s elegantní jednoduchostí: molekulární reorganizace, usnadněná vnitřními vlastnostmi vody, urychluje přechod do pevného stavu.
Ještě je třeba experimentální potvrzení pomocí metod, jako je kryomikroskopie, ale model navržený japonským týmem již inspiruje k novým výzkumům v glaciologii, atmosférické vědě a oblasti pokročilých materiálů.
Led, tento tichý společník klimatu a kuchyně, skrývá mnohem více, než jsme si mysleli. A díky Ice 0 to nyní víme.
