과학자들은 새로운 형태의 얼음 결정 구조를 밝혀 냈습니다.

물질 내에서 원자를 배열하는 다양한 방법으로 인해 얼음은 우리 모두에게 익숙한 유형 인 얼음 I로 알려진 것보다 더 많은 형태로 존재할 수 있습니다.

과학자들은 이미 각각 고유 한 결정 구조를 가진 18 가지 유형의 얼음을 분류했으며 이제 얼음 XIX라는 또 다른 유형을 추가했습니다.

얼음 I은 지구상에서 얼음과 눈이 형성되는 것을 볼 수있는 얼음이며, 연구 실험실을 제외하고는 지구 표면에서 찾을 수있는 유일한 유형의 얼음으로 홀로 서 있습니다.

얼음 VI와 VII와 같은 다른 형태는 지구의 맨틀 깊숙이 발달하여 시간이 지남에 따라 천천히 위로 밀려 난 다이아몬드 내부에 갇혀있는 반면 다른 유형은 다른 행성에서 발견 될 수 있습니다.

이러한 다양한 유형의 얼음은 산소와 수소 원자와 물 분자가 그 안에 배열되는 방식을 형성하는 다양한 압력과 온도에 반응하여 형성됩니다. 오스트리아 인스 브루 크 대학의 과학자들은 수년간이 과정을 실험 해 왔으며, 일반적으로 고압 하에서 형성되는 얼음 VI 제조 과정을 조정하여 어떤 일이 일어나는지 확인했습니다.

냉각 과정을 늦추고 압력을 더욱 증가시킴으로써 과학자들은 몇 년 전에 돌파구를 마련했습니다. 이 방법은 수소 원자의 배열이 다른 또 다른 유형의 얼음을 형성했습니다.

그 당시 우리는 이것이 새로운 순서의 변종이라는 분명한 증거를 찾았지만 결정 구조를 알아낼 수 없었다고 연구 저자 인 Thomas Loerting은 설명합니다.

그와 그의 동료들은 Ice XIX라고 불리는이 새로운 형태의 얼음을 계속 연구했으며, 이제 중성자 회절이라는 기술을 사용하여 결정 구조를 확인할 수있었습니다.

연구팀은 이것을 건초 더미에서 바늘을 찾는 것과 비유하는데, 수천 명의 후보자가 정확한 결정 구조에 걸려 넘어지기 전에 걸러 내야하는데, 이는 일본의 다른 연구 그룹이 별도의 실험을 통해 확인했습니다.

얼음 XIX는 수소 원자가 다르게 배열되었지만 산소 격자가 동일하다는 점에서 XV와 몇 가지 놀라운 유사점을 가지고있는 것으로 밝혀졌습니다. 연구원들에 따르면, 이것은 Ice XV와 Ice XIX를 얼음 물리학의 첫 번째 친척 쌍으로 만듭니다.

이것은 또한 실험에서 두 개의 정렬 된 얼음 형태 사이의 전환을 처음으로 실현할 수 있다는 것을 의미한다고 Thomas Loerting은 말합니다.

이 연구는 Nature Communications 저널에 게재되었습니다.