Gli scienziati hanno svelato la struttura cristallina di una nuova forma di ghiaccio
A causa dei molti modi diversi di disporre gli atomi all'interno di un materiale, il ghiaccio può esistere in molte più forme rispetto a ciò che è noto come ghiaccio I, il tipo che tutti conosciamo.
Gli scienziati hanno già classificato 18 diversi tipi di ghiaccio, ciascuno con la propria struttura cristallina unica, e ora ne hanno aggiunto un altro chiamato ghiaccio XIX.
Ice I è il ghiaccio che vediamo formarsi nel ghiaccio e nella neve qui sulla Terra, ed è l'unico tipo di ghiaccio che troverai sulla superficie del nostro pianeta, ad eccezione dei laboratori di ricerca.
È stato scoperto che altre forme, come il ghiaccio VI e VII, si sono sviluppate in profondità nel mantello terrestre, intrappolate all'interno di diamanti che sono stati lentamente spinti verso l'alto nel tempo, mentre altri tipi possono essere trovati su altri pianeti.
Questi diversi tipi di ghiaccio si formano in risposta a diverse pressioni e temperature che modellano il modo in cui gli atomi di ossigeno e idrogeno e le molecole d'acqua sono disposti al loro interno. Gli scienziati dell'Università austriaca di Innsbruck hanno sperimentato questo processo per anni, modificando il processo di produzione del ghiaccio VI, che di solito si forma sotto alta pressione, per vedere cosa succede.
Rallentando il processo di raffreddamento e aumentando ulteriormente la pressione, alcuni anni fa gli scienziati hanno fatto un passo avanti. Questo metodo ha portato alla formazione di un altro tipo di ghiaccio, che differiva per una diversa disposizione degli atomi di idrogeno.
A quel tempo, abbiamo trovato prove evidenti che si tratta di una nuova variante ordinata, ma non siamo stati in grado di capire la struttura cristallina, spiega l'autore dello studio Thomas Loerting.
Lui ei suoi colleghi hanno continuato a studiare questa nuova forma di ghiaccio, soprannominata Ice XIX, e ora sono stati in grado di confermare la sua struttura cristallina utilizzando una tecnica chiamata diffrazione dei neutroni.
Il team paragona questo alla ricerca di un ago in un pagliaio, dove migliaia di candidati devono essere setacciati prima di incappare nella corretta struttura cristallina, che è stata confermata da un altro gruppo di ricerca in Giappone in esperimenti separati.
Si è scoperto che Ice XIX aveva alcune sorprendenti somiglianze con XV, con il reticolo dell'ossigeno lo stesso, sebbene gli atomi di idrogeno fossero disposti in modo diverso. Secondo i ricercatori, questo rende Ice XV e Ice XIX la prima coppia affine nella fisica del ghiaccio.
Ciò significa anche che ora sarà possibile per la prima volta realizzare la transizione tra due forme ordinate di ghiaccio negli esperimenti, afferma Thomas Loerting.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications.