Ar sugebėtumėte paaiškinti, kodėl ledas yra slidus ir kodėl jo slidumas mažėja, kai temperatūra žemėja? Jautriausia tyrimų įranga atskleidė iki šiol nežinomą ledo paslaptį (2)
Paskutinė spalio savaitė pasitiko mus pirmu sniegu, - o tai primena, kad artėja laikas, kai jau ir galėsime (ar būsime priversti) čiuožinėti ant ledo. Bet ar kada nors susimąstėte, kodėl ledas yra slidus? Kiekvienam tai atrodo tarsi natūralu - tačiau ar sugebėtumėte tai paaiškinti moksliškai?
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Mokslininkai aiškina, kad ledas elgiasi panašiai kaip vanduo, iš kurio yra sudarytas - ir visai nesvarbu, koks šaltis vandenį stingdo. Tai buvo įrodyta įrodė pasitelkus šiuolaikiškus paviršiui jautrius matavimo prietaisus, nors šį reiškinį nesunku pastebėti ir patiems. Kai kurie itin lygūs paviršiai nėra slidūs, o ledas, kad būtų slidus, išvis netprivalo būti lygus.
Pasirodo, net ir esant -30 laipsnių temperatūrai ledo paviršiuje yra itin plonas vandens sluoksnis. Dėl to jei šaldytuve vieną šalia kito sudėtumėte du ledo kubelius, jie greitai suliptų, o jei sudėtumėte du aukso luitus – tokio paties reiškinio nebūtų (nebent pašalintumėte visą tarp jų esantį orą). Žinant apie nedidelį vandens sluoksnį ant ledo, kyla klausimas, ar įmanoma ledą visiškai sustingdyti. Mokslininkai iš Amsterdamo universiteto panaudojo itin jautrią įrangą, kuri leidžia atskirti paviršinį ir vidinį ledo sluoksnius.
Jie išsiaiškino, kad viršutinis ledą dengiantis vandens sluoksnis yra 4 molekulinių sluoksnių esant -3 laipsnių temperatūrai ir 2 molekulinių sluoksnių esant -30 laipsnių temperatūrai. Tai reiškia, kad esant dar žemesnei temperatūrai nei pastaroji, vandens sluoksnis visai išnyktų. Šis reiškinys paaiškina, kodėl ledas būna nebe toks slidus, kai temperatūra žemėja. Ar nepastebėjote, kad spaudžiant dideliam šalčiui, čiuožinėti pačiūžomis daug sudėtingiau - tačiau eiti ant leido sumažėja galimybė paslysti?
Ankstesni tyrimai, kuriais bandyta išsiaiškinti šiuos reiškinius, buvo nesėkmingi, nes senesnė įranga negalėjo užfiksuoti tokio itin plono vandens sluoksnio. Naujoji technika, kurią naudojo mokslininkai, vadinama maksimalaus dažnio kartos spektroskopija. Ji leidžia tyrinėti tik paviršių, bet neliečiant to, kas po juo. Du itin greiti lazeriai tiria paviršių iš skirtingų kampų ir sąveikauja tik su paviršiuje esančiomis molekulėmis.
Žinoma, tam reikia daug pastangų ir laiko, tačiau galiausiai atskleidžiama itin specifinė šviesos spalva, kuri labai daug pasako apie paviršiaus molekulinę struktūrą. Šiuo atveju spektroskopija leido atskirti kietąjį ir vandens ledo sluoksnius.
Visi žinome, kad vanduo užšąla prie 0 laipsnių, tačiau dabar žinosite ir tai, kad labai mažytė ledo dalis išlieka skysta net ir -30 laipsnių temperatūroje. Galbūt kai kuriems tai gali būti nereikšmingas faktas, tačiau kai kitą kartą pramogausite ant leido, galėsite tai papasakoti draugams.
Parengta pagal technology.org
