젤 아이스는 가장 가벼운 형태의 물입니다. 무료 기술 라이브러리 뉴스

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젤리 얼음은 가장 가벼운 형태의 물입니다.

16.09.2017

냉동실에서 꺼낸 각얼음은 오늘날 과학자들에게 알려진 17가지 유형의 얼음 중 하나일 뿐입니다. 그러나 현재 일본 오카야마 대학의 과학자들은 현재까지 가장 가벼운 형태의 물이 될 또 다른 18번째 형태의 얼음을 연구하고 있습니다. 일종의 얼음 에어로젤인 "에어롤드" 샘플을 연구하면 과학자들이 극한의 환경 조건에 놓인 물의 거동에 대한 미묘함을 파악할 수 있습니다.

일반 얼음은 정상 대기압에서 물을 냉각시켜 얻은 반면, 물 분자는 육각형 셀로 결정 격자를 형성합니다. 그러나 압력 수준과 온도 변화 속도는 물 분자가 육각형이 아닌 다른 결정 격자를 형성하도록 할 수 있으며, 소위 입방체 얼음은 지구 대기에서 꽤 자주 형성됩니다. 그리고 훨씬 더 이국적인 형태의 얼음이 다른 행성의 대기에서 형성될 수 있습니다.

결빙의 순간에 압력이 상승하면 일반 얼음보다 밀도가 높은 얼음이 형성됩니다. 당연히 압력이 감소함에 따라 밀도가 낮은 얼음이 형성되기 시작하며 그 구조는 "얼음 솜사탕"과 비슷합니다. 현재 과학자들에게 알려진 저밀도 얼음은 일반 얼음의 50~90% 정도입니다.

과학자들은 저압 조건에서 형성될 수 있는 물 분자로 구성된 300가지 이상의 유형의 나노구조를 사용하여 많은 계산을 수행했습니다. 얻은 결과에 따르면 이러한 얼음의 모든 결정은 절대 XNUMX도에 가까운 온도에서만 안정성을 유지하며 온도가 상승하면 결정의 안정성이 손실되어 구조가 변경됩니다. 가장 밀도가 낮은 형태의 얼음은 구조가 있으며 노드는 물 분자의 다소 긴 "막대기"로 연결되어 있습니다. 노드 사이에는 공기로 채워진 큰 빈 공간이 있으며, 이는 전체적으로 그러한 재료의 매우 낮은 밀도를 결정합니다.

컴퓨터 모델링은 수많은 형태의 얼음을 찾을 것입니다. 그러나 그러한 얼음의 샘플을 얻는 것은 그러한 얼음이 형성되고 존재할 수 있는 낮은 압력과 극도로 낮은 온도로 인해 많은 어려움과 관련이 있습니다. "우리의 계산은 우리에게 추가 연구를 위한 목표를 제공했습니다. 곧 우리는 필요한 전체 범위의 환경 조건을 계산하고 새로운 형태의 얼음에 대한 첫 번째 샘플을 얻으려고 노력할 것입니다. 극한 상황"

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미니 에어컨 소니 레온 포켓 5 09.05.2024

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우주선을 위한 우주 에너지 08.05.2024

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강력한 배터리를 만드는 새로운 방법 08.05.2024

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따뜻한 맥주의 알코올 함량 07.05.2024

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우주 소화기 25.04.2019

일본 도요하시 공과대학 기계공학과가 우주선 내부에서 사용하기 위해 화염을 역진화하는 방식의 소화기(Vacuum Fire Extinguishing Method(VEM))를 개발했다. 가연성 물질을 진공 챔버에 넣어 안전하게 소화합니다.

화재는 유인 우주선, 잠수함 또는 기타 밀폐된 환경에서 발생할 수 있는 가장 위험한 비상 사태 중 하나입니다. 발생하는 열과 연기뿐만 아니라 밀폐된 공간에서는 소화제가 위험할 수 있기 때문에 대처하기가 매우 어렵습니다. 이 때문에 잠수함과 국제우주정거장에 탑승한 승무원들은 화재 진압에 앞서 산소마스크를 착용해야 한다. 그리고 무중력 환경에서는 물조차 위험할 수 있습니다.

이러한 상황에서 소화 문제는 홋카이도 대학과 신슈 대학과 협력하여 만든 VEM 소화기로 해결됩니다. 승무원의 생명에 대한 위험을 줄일 뿐만 아니라 산소 마스크를 사용할 필요도 없습니다. 작동 원리는 소화기가 화재를 진공 챔버로 끌어들이고 공기 부족으로 인해 또는 환경을 오염시키지 않으면서 소화제를 사용하여 꺼집니다.

프로젝트 리더는 소화기의 테스트 샘플이 이미 만들어졌으며 사용이 엄격하게 통제되었다고 말했습니다. 그러나 아직 이 개발에 관심이 있는 우주국은 없습니다. 그러나 VEM 소화기는 프로세스가 심각한 손상을 일으킬 수 있는 수술실 또는 클린룸의 화재를 진압하는 것을 포함하여 다른 많은 용도로 사용됩니다.

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