물이 얼면 물이 팽창하기 때문에 과학자들은 물이 외부에서 얼면 어떻게 될지 궁금해했습니다. 답 : 폭발합니다.
연구원들은 폭발하는 얼음의 슬로우 모션 뷰를 제공하는 물방울 실험을 촬영했습니다. 연구진에 따르면 물방울이 외부에서 얼어 붙으면 딱딱한 얼음 껍질이 생겼다. 물방울의 내부가 얼기 시작하면 단단한 외부로 팽창이 제한되어 폭발로 이어집니다.
구형 방울은 진공 챔버에서 만들어져 연구진은 물방울을 "과냉각시켜"물을 얼지 않고 화씨 32도 (0도) 이하로 만들 수있었습니다. 그런 다음 연구진은 요오드화은으로 물방울을 만졌는데, 이는 얼음 결정이 형성되는 "씨앗"역할을한다. 이 경우, 과냉각 수가 결정화되기 시작하여 액 적의 외부를 동결시켰다. 내부가 얼어 지려고 할 때 액적 주위에 얼음 껍질이 형성되어 액적 내부에서 외부로 두껍게되고 빌딩 압력이 증가합니다. 비디오에서, 마지막으로 폭발하기 전에 물방울이 약간 갈라지고 얼음 조각이 방출되는 것을 볼 수 있습니다.
연구원들은 비디오에서 균열과 공동이 내부에서 흘러 나온 액체 물에 의해 서서히 치유된다고 말했다. "모든 균열이 치료되면 압력이 다시 쌓일 수 있습니다."
다른 방울의 폭발에 기초하여, 연구원은 방울이 외부에서 얼어 붙는 것에 반응하는 방법을 예측하기 위해 수학적 모델을 개발했습니다. 폭발하지 않습니다.
이것은 구름에서 발생하는 것과 동일한 현상이라고 연구원들은 말했다. 강수량은 구름의 차가운 꼭대기에서 물방울이 폭발하여 유체 방울이 얼음으로 변할 때 발생합니다.
냉동시 물방울의 역학에 대한 자세한 내용은 2 월 24 일자 Physical Review Letters 저널에 온라인으로 게재되었습니다.
