Ученые нашли способ управлять природой

Международная группа ученых обнаружила ранее неизвестный способ объединения кристаллов льда в пятиугольники. Образуемая таким образом одномерная цепочка льда может быть использована для разработки новых технологий разгона облаков и искусственного вызова дождя.

Структура льда отлично известна ученым на макроуровне, но при ближайшем рассмотрении в наномире она скрывает в себе еще множество загадок. Так, естественной формой ледяных кристаллов является шестиугольник из молекул воды, что можно наблюдать в обычных снежинках.

Когда доктор Ангелос Микаелидес и его коллеги из Берлинского и Ливерпульского университетов обнаружили естественную способность льда образовывать в верхних слоях атмосферы пятиугольные кристаллы, это стало полной неожиданностью для ученых. «Очень важно понять устройство кристаллов льда на наноуровне и сравнить полученные знания с тем, что мы наблюдаем в крупных ледяных образованиях, - говорит доктор Микаелидес. - Изучение принципов формирования льда в верхних слоях атмосферы очень важно для понимания процессов образования облаков и выпадения осадков».

Действительно, формирование кристаллов льда на наноуровне играет ключевую роль в таких разделах науки, как атмосферные химия и биология. Это видно на примере того, как ледяные образования покрываю металлические поверхности – первоначально формируются пятиугольные структуры, которые затем преобразуются в шестиугольники.

Процесс влияния ледяных цепочек на облачность и осадки еще мало изучен, но можно предположить, что они действуют аналогично пылинкам со статическим зарядом, притягивая водяной конденсат. Дальнейшие исследования могут показать – возможно ли взять под контроль это свойство льда и начать управлять погодой.

Не меньшую роль, по мнению ученых, играет и соотношение пятиугольных и шестиугольных кристаллов в атмосфере. Скорее всего, эта пропорция важна при формировании в каждом из слоев атмосферы своих видов облаков.

Для изучения наносвойств льда команда исследователей объединилась с группой физиков из Ливерпульского университета под руководством профессор Эндрю Ходжсона. Совместные эксперименты проводились на идеально ровной платине меди, которая покрывалась ледяной пленкой.

В то время как физики исследовали получившийся результат при помощи сканирующего тоннельного микроскопа, метеорологи занимались теоретическим расчетом модели. При сравнении результатов оказалось, что теоретические данные совпали с практическими наблюдениями в рамках допустимой погрешности. Это полностью подтверждает гипотезу образования пятиугольного льда в верхних слоях атмосферы.