Keď voda zamrzne, voda sa rozširuje, takže vedci sa pýtali, čo by sa stalo, keby voda zvonka zamrzla. Odpoveď: Exploduje.
Vedci nakrútili experiment s kvapkami vody a ponúkli spomalený pohľad na vybuchujúci ľad. Keď z vonkajšej strany zamrzne kvapka vody, podľa vedcov sa vytvorí tuhá ľadová škrupina. Keď sa vnútro kvapky začína zmrazovať, jej expanzia je obmedzená tvrdým vonkajším povrchom, čo vedie k výbuchu.
Sférické kvapky boli vytvorené vo vákuovej komore, aby vedci mohli „podchladiť“ kvapku, čím by vodu znížili pod 32 stupňov Celzia (0 stupňov Celzia) bez jej zmrazenia. Potom sa vedci dotkli kvapky jodidu strieborného, ktorý slúži ako „semeno“ na tvorbu ľadových kryštálov. V tomto prípade začala ochladená voda kryštalizovať a zamrzla vonkajšia strana kvapôčky. Okolo kvapôčky sa vytvorila ľadová škrupina, ktorá zvnútra zvonila a v kvapôčke sa vyvíjal tlak, keď sa vnútro pokúšalo zmraziť. Vo videu je potom možné vidieť kvapôčky, ktoré mierne popraskajú a uvoľnia niekoľko ľadových vločiek skôr, ako nakoniec vybuchnú.
„Trhliny a dutiny sa pomaly vyliečia tekutou vodou vytlačenou zvnútra,“ vysvetlili vedci vo videu. „Akonáhle sú všetky trhliny vyliečené, môže sa tlak znova zvýšiť.“
Na základe explózií rôznych kvapiek výskumný pracovník vyvinul matematický model na predpovedanie toho, ako kvapôčky reagujú na zmrazenie zvonka dovnútra. Zistili, že minimálna veľkosť kvapiek - pod priemerom približne 50 mikrónov - pri ktorej kvapôčka nebude explodovať.
Vedci tvrdia, že ide o rovnaký jav, ktorý sa vyskytuje v oblakoch. Zrážky nastávajú, keď kvapôčky vody explodujú v chladných vrcholkoch mrakov a premieňajú kvapôčky tekutiny na ľad.
Podrobnosti o dynamike kvapiek vody, keď boli zmrazené, boli zverejnené online 24. februára v časopise Physical Review Letters.
