โดย Ben Turner เผยแพร่เมื่อ 13 กรกฎาคม 2021 เส้นน้ําแข็งแปลก ๆ โค้งงอเป็นวงและสแน็ปกลับเป็นรูปร่างThe ice can bend so much it can nearly form a circle.น้ําแข็งสามารถโค้งงอได้มากจนเกือบจะเป็นวงกลมได้ (เครดิตภาพ: Peizhen Xu, Bowen Cui, ซินกั๋วและ Limin Tong, มหาวิทยาลัยเจ้อเจียง)
น้ําแข็งแข็งและเปราะ – ถ้าคุณงอมันจะหักเป็นสองส่วน ขวา ไม่เชิง นักวิจัยเพิ่งพบว่าเมื่อปลูกในเส้นเล็ก ๆ น้ําแข็งสามารถท้าทายชื่อเสียงในการแตกหักกลายเป็นยืดหยุ่นได้มันสามารถโค้งงอเป็นวงได้ตามการศึกษาใหม่
ไมโครไฟเบอร์น้ําแข็งเหล่านี้โค้งงอมากจนอยู่ใกล้กับขีด จํากัด ทางทฤษฎีสําหรับความยืดหยุ่นของน้ํา
แข็ง บางทีอาจจะเย็นกว่านั้นนักวิทยาศาสตร์ที่ปลูกน้ําแข็งโค้งงอคิดว่าเส้นน้ําแข็งวัยรุ่นของพวกเขาอาจนําไปสู่ทั้งหิมะถล่มของวิธีใหม่ในการทําความเข้าใจน้ําแข็งในสภาพธรรมชาติและเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสําหรับการส่งผ่านแสงในทางทฤษฎีน้ําแข็งในโลกแห่งความเป็นจริงอาจโค้งงอเช่นเดียวกับน้ําแข็งของนักวิจัย แต่ข้อบกพร่องเช่นรอยแตกและการจัดแนวของผลึกผิดทําให้น้ําแข็งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเปราะมากขึ้นสายพันธุ์ที่ยืดหยุ่นทางทฤษฎีสูงสุดของน้ําแข็งในน้ํา – หรือเปอร์เซ็นต์ของขนาดของมันที่สามารถยืดหรืองอก่อนที่จะกลับสู่รูปร่างเดิม – ประมาณ 15% นั่นหมายความว่าน้ําแข็งสามารถยืดออกในทางทฤษฎีโดยเพิ่มอีก 15% ของความยาวของมันและยังคงฤดูใบไม้ผลิกลับ อย่างไรก็ตามสายพันธุ์ที่ยืดหยุ่นสูงสุดที่บันทึกไว้ก่อนหน้านี้สําหรับน้ําแข็งนั้นอยู่ที่ประมาณ 0.3% เท่านั้น ด้วยการสร้างน้ําแข็งที่มีความไม่สมบูรณ์ของโครงสร้างน้อยที่สุดนักวิจัยจึงทําไมโครไฟเบอร์น้ําแข็งที่มีสายพันธุ์ยืดหยุ่นสูงสุด 10.9%
เพื่อสร้างน้ําแข็งที่มีความยืดหยุ่นสูงทีมได้สูบไอน้ําเข้าไปในห้องอัลตราคอลด์ที่ถูกแช่เย็นประมาณลบ 58 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 50 องศาเซลเซียส) โมเลกุลของน้ําเพราะพวกเขามีประจุบวกเล็กน้อยในด้านหนึ่งที่อะตอมไฮโดรเจนของพวกเขาอยู่และประจุลบที่อื่น ๆ ที่อะตอมออกซิเจนของพวกเขาถูกดึงดูดโดยปลายประจุของเข็มทังสเตนที่พวกเขาตกผลึกสร้างเส้นใยเล็ก ๆ เพียงไม่กี่ไมโครเมตรในความกว้าง – เศษเสี้ยวของความกว้างของเส้นผมของมนุษย์
เส้นใยน้ําแข็งที่ตกผลึกบนเข็มทังสเตนที่เย็นจัดเป็นพิเศษ (เครดิตภาพ: Peizhen Xu, Bowen Cui, ซินกั๋วและ Limin Tong, มหาวิทยาลัยเจ้อเจียง)
เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง
-ฟิสิกส์ลึกลับของ 7 สิ่งในชีวิตประจําวัน
- ฟิสิกส์ที่แปลกประหลาดอย่างน่าประหลาดใจของน้ํา
-10 สิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับน้ําแข็งทะเลอาร์กติก
เนื่องจากขนาดที่เล็กและการก่อตัวของพวกเขาอย่างรวดเร็วเส้นใยเหล่านี้จึงมีความไม่สมบูรณ์
น้อยมาก หลังจากระบายความร้อนเส้นใยมากยิ่งขึ้นระหว่างลบ 94 F (ลบ 70 C) และลบ 238 F (ลบ 150 C) ทีมวัดความเครียดยืดหยุ่นของพวกเขา พวกเขาพบว่าเส้นใยมีความยืดหยุ่นมากกว่าน้ําแข็งน้ําชนิดอื่น ๆ ที่เคยวัดมาก่อน – เส้นใยสามารถโค้งงอเป็นวงกลมบางส่วนและทั้งหมดของพวกเขาผุดกลับเป็นรูปร่างเดิมของพวกเขาหลังจากถูกปล่อยออกมา ทีมงานกล่าวว่าในขณะที่การสืบสวนจํานวนมากได้ปลูกหนวดน้ําแข็งเหมือนของพวกเขาในห้องปฏิบัติการการศึกษาก่อนหน้านี้มุ่งเน้นไปที่วิธีที่ผลึกเติบโตและรูปร่างที่พวกเขาถ่ายและไม่ใช่คุณสมบัติเชิงกลที่น่าทึ่งของพวกเขา
โดยการตรวจสอบโครงสร้างของเส้นน้ําแข็งทีมงานค้นพบว่าบางส่วนของเส้นใยใช้ในรูปแบบที่แตกต่างกันและหนาแน่นขึ้นเมื่อวางไว้ภายใต้ความเครียด นักวิจัยเชื่อว่าความเครียดอาจทําให้เส้นเปลี่ยนเฟสเป็นโครงสร้างผลึกที่ทนทานมากขึ้น การสังเกตนี้หากติดตามโดยการทดลองเพิ่มเติมกับน้ําแข็งโค้งงอของพวกเขาอาจทําให้นักวิจัยมีวิธีใหม่ในการศึกษาน้ําแข็งที่ถูกวางไว้ภายใต้ความกดดันไม่ว่าจะเป็นในธารน้ําแข็งบนดาวหางหรือบนเครื่องบินและกังหันลม
นักวิจัยยังตั้งข้อสังเกตว่าเส้นน้ําแข็งของพวกเขามีความโปร่งใสมากดังนั้นพวกเขาจึงติดไฟฉายขนาดเล็กไว้ที่ปลายของแต่ละเส้นและเห็นว่าแสงถูกส่งผ่านเส้นใยได้อย่างง่ายดายเช่นเดียวกับผ่าน waveguides ที่ทันสมัยซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการช่วยในการส่งผ่านแสงโดยทําหน้าที่เป็นท่อร้อยสาย ความต้องการที่อุณหภูมิต่ําจะทําให้เส้นใยน้ําแข็งใช้งานได้ยากในอุปกรณ์ส่วนใหญ่ แต่ยังคงสามารถใช้ในอุปกรณ์ที่ต่ํากว่าจุดเยือกแข็งเช่นเซ็นเซอร์วัดแสงอุณหภูมิต่ําที่แม่นยํามาก ผู้หญิงพัฒนา หญิงชราคนหนึ่งในเบลเยียมติดเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่สองสายพันธุ์ในเวลาเดียวกันในกรณีที่หายากของ “coinfection” กับไวรัสตามรายงานใหม่หญิงวัย 90 ปีซึ่งไม่ได้รับการฉีดวัคซีนป้องกัน COVID-19 ได้พัฒนาการติดเชื้อพร้อมกันกับสายพันธุ์ไวรัสโคโรนาอัลฟา (ระบุครั้งแรกในสหราชอาณาจักร) และตัวแปรเบต้า coronavirus (ระบุครั้งแรกในแอฟริกาใต้) ตามรายงานที่นําเสนอในสัปดาห์นี้ที่การประชุมยุโรปเสมือนจริงของจุลชีววิทยาทางคลินิกและโรคติดเชื้อ (ECCMID) ทั้งตัวแปรอัลฟาและเบต้าถือเป็น “
