Тюменские ученые открыли новое состояние воды

Тюмень. Новое состояние воды - "капельный кластер" - открыли тюменские ученые. Об этом на встрече с журналистами сообщил академик РАН, директор института криосферы Земли Владимир Мельников.

"Во всех теориях всегда рассматривалось три состояния воды - твердое, жидкое и газообразное. И вдруг появляется еще одна новая макроструктура - капельный кластер, то есть новая прослойка с определенными физическими свойствами. Многие специалисты поражены, потому что это открытие лежало на поверхности много лет назад и подобные рассуждения уже были. Представляете, сколько еще таких явлений ждут своего исследования?" - сказал он.

Впервые эта структура была случайно обнаружена в Тюменском госуниверситете ученым, специалистом кафедры микро- и нанотехнологий Александром Федорцом. Именно он дал ей название - капельный кластер.

Ученые института криосферы Земли заинтересовались находкой, собрали простую установку из микроскопа, видеокамеры, зеленой подсветки и ингалятора и приступили к тщательному изучение геометрических и электрических свойств кластера. Доктор физико-математических наук, ученый института криосферы Земли Анатолий Шавлов вместе со старшим инженером Игорем Соколовым измерили вязкость структуры и показали, что при умеренной и низкой турбулентности среды кластеры обладают большей вязкостью, чем вязкость воздуха.

Они также провели лабораторное исследование водяного тумана с использованием 3D-видео и фотосъемки при разных температурах, посчитали количество капель на участках, измерили расстояние между ними и обнаружили, что капли стремятся расположиться на определенном расстоянии друг от друга. При внимательном рассмотрении выяснилось, что носителями структуры являются капельные цепочки, которые в тумане между собой не связаны.

"Длина их разная - от двух капель до десятка, но если уменьшать турбулентность тумана, то длина капельных цепочек возрастает и они могут образовывать пространственные структуры кристаллического типа", - сказал Анатолий Шавлов.

Ученый института добавил, что их исследования начались недавно и находятся в самом разгаре, но уже сейчас ясно, что капельная структура образуется не только в пограничных слоях - аэрозолях, но также в туманах и облаках. "И она может заметно влиять на механические свойства этих сред и контролировать процесс передачи тепла и массы, тем самым оказывать влияние на погоду", - подытожил Анатолий Шавлов.

Наталья Плотникова