این مطالعه نشان داد که سختی سطح یخ در ۱-اکتانول زیاد زیاد تر از برآورد قبلی است.

به نقل از آی‌ای، برای اولین بار، محققان دانشگاه کوبه ژاپن به رهبری اونیشی هیروشی(ONISHI Hiroshi) شکل دقیق یخ را در سطح مشترک بین یخ و مایع مشاهده کردند.

با دقت به پیچیدگی کار، محققان از راه حل‌های خلاقانه برای مشاهده این اتفاق از جمله یخ زدایی و خنک کردن سیستم میکروسکوپ در جعبه یخ منفعت گیری کردند تا بتوانند اندازه‌گیری‌های دقیقی را به دست آورند.

آنها این چنین با انواع گوناگون مایعات آزمایش انجام دادند تا بفهمند چطور روی سطح یخ تأثیر می‌گذارند. از آنجایی که یخ در زیاد تر اوقات توسط مایع احاطه شده است، لغزنده است، کلید فهمیدن این رابطه مرموز بین یخ و مایع در بزرگنمایی این لایه مایع نهفته می بود.

مطالعه یخ

محققان اظهار داشتند که برای اولین بار ایده اندازه‌گیری یخ در ضد یخ با دمای کمتر از صفر درجه سانتی‌گراد به ذهن‌شان خطور کرد. این شرایط علتمی‌شود که حالت یخ ثابت بماند تا آنها بتوانند این اتفاق را بدون اغاز آب شدن یخ بازدید کنند.

با این حال، مطابق بیانیه مطبوعاتی، آزمایش‌ها به مقدار کافی آزمون و اشتباه نیاز داشتند تا در نهایت به راه‌حلی نوآورانه برسند.

محققان دانشگاه کوبه توضیح خواهند داد: ما دریافتیم که باید کل سیستم میکروسکوپ را در یک جعبه خنک‌کننده سرد کنیم و برای مطمعن از این که میکروسکوپ اتمی که یک ابزار اندازه‌گیری دقیق است، می‌تواند در دماهای زیر صفر به طور پایدار عمل کند، مقداری هوشمندی ملزوم می بود.

یخ بدون این لایه مایع دارای «ستون‌های یخی» با ارتفاع نزدیک به ۲۰ نانومتر است. در شرایط ضد یخ، مسطح است و گاه به گاه یک لایه مولکولی ارتفاع دارد.

محققان می‌گویند: ما فکر می‌کنیم که سطح صاف از طریق انحلال جزئی و تبلور مجدد سطح یخ در مایع ۱-اکتانول(ضد یخ) راه اندازی شده است.

آنها این چنین با مایعاتی همانند الکل آزمایش انجام دادند که سطح یخ و این چنین سختی آن را تحول داد. این کار اهمیت اندازه‌گیری این رابطه بین یخ و مایع را به طور اساسی گفتن می‌کند، اگرچه امکان پذیر سطحی به نظر برسد.

محققان انتظار دارند که بتوانند وضوح میکروسکوپ را به تک مولکول‌های آب افزایش دهند و از راه حلهای اندازه‌گیری غیر از میکروسکوپ اتمی منفعت گیری کنند. به این ترتیب، آنها امیدوارند که بتوانند دامنه کاربردهای احتمالی اندازه‌گیری‌های سطح مولکولی رابط یخ-ضد یخ را گسترش دهند.

اتفاق مایع روی یخ

سطح یخ با آب مایع پوشیده شده است که به نظر می‌رسد یک اتفاق است. دلنشین اینجاست که دانشمندان تا این مدت نمی‌دانند چرا همیشه یک لایه نازک از آب روی سطح یخ وجود دارد.

آنها گزینه سختی را نظر کرده‌اند. با این حال، این به طور کامل توضیح نمی‌دهد که چرا همه یخ‌ها دارای این لایه لغزنده می باشند.

از آنجایی که تبدیل یخ به آب به شدت اتفاق می‌افتد، دانشمندان تا این مدت رابطه بین یخ و آب را مشاهده نکرده‌اند. محققان این مطالعه با تنظیماتی که در ابزارها و فرآیند انجام دادند، توانستند ماهیت یخ را همانند قبل مشاهده کنند و امیدواریم که معمای وجود آب در سطح یخ را حل کنند.

این یافته‌ها در مجله Chemical Physics انتشار شد.