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    Llave de descompresión rápida para hacer agua líquida de baja densidad

    Una ilustración muestra cómo la descompresión rápida es la clave para observar agua líquida de baja densidad. El agua de baja densidad media la rápida transición de descompresión del hielo VIII al hielo Ic. Crédito:Chuanlong Lin y Guoyin Shen

    El agua constituye más del 70 por ciento de nuestro planeta y hasta el 60 por ciento de nuestro cuerpo.

    El agua es tan común que lo damos por sentado. Sin embargo, el agua también tiene propiedades muy extrañas en comparación con la mayoría de los otros líquidos. Su forma sólida es menos densa que su forma líquida, por eso flota el hielo; su peculiar perfil de capacidad calorífica tiene un profundo impacto en las corrientes oceánicas y el clima; y puede permanecer líquido a temperaturas extremadamente frías.

    Además del agua corriente y el vapor de agua, o vapor, hay al menos 17 formas de hielo de agua, y dos formas propuestas de agua líquida superenfriada.

    Nuevo trabajo de los geofísicos de alta presión de Carnegie, Chuanlong Lin, Jesse Smith, Stanislav Sinogeikin, y Guoyin Shen encontró evidencia de lo teorizado desde hace mucho tiempo, fase líquida de agua de baja densidad difícil de ver. Su trabajo es publicado por procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

    La densidad normal del agua es un gramo de moléculas de agua por cada centímetro cúbico. Los estudios de anomalías en el comportamiento del agua han indicado la existencia de agua líquida con densidades más bajas y más altas que este estándar. Pero observar estos fenómenos experimentalmente ha sido difícil.

    Cada molécula tiene lo que se llama un diagrama de fase, una especie de gráfico que indica cómo cambia su estructura molecular en masa bajo diferentes condiciones de temperatura y presión. Las partes del diagrama de fases donde se cree que se encuentra el agua de baja densidad son notoriamente difíciles de explorar, la llamada "tierra de nadie del agua, "porque requieren un camino a través de una serie de condiciones muy difíciles.

    Pero el equipo de Carnegie pudo observar el agua de baja densidad como una fase intermedia utilizando una técnica de descompresión rápida recientemente desarrollada para convertir la fase cristalina de alta presión hielo-VIII en hielo con forma de diamante Ic a temperaturas entre -207 y - 163 grados Fahrenheit (140 y 165 kelvin).

    Un sofisticado análisis de rayos X confirmó la observación de la fase de agua líquida de baja densidad, que solo duró aproximadamente medio segundo a -163 grados Fahrenheit (160 kelvin).

    Cuando el hielo VIII se descomprimió a velocidades moderadas, formó otras fases de hielo, indicando que la velocidad de descompresión es clave para observar la fase de agua líquida de baja densidad.

    "Nuestro recién desarrollado, El método de descompresión muy rápido fue la clave para esta emocionante observación de agua líquida de baja densidad como intermedio entre dos fases cristalinas, "Explicó Shen.

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