Ученые выяснили, как йодистое серебро вызывает образование льда на атомном уровне
Исследователи из Венского технического университета раскрыли атомный механизм, благодаря которому йодистое серебро используется для управления осадками. Оказалось, что только одна из двух поверхностей кристалла способна запускать образование льда.
Йодистое серебро десятилетиями применяется в «засеве облаков» — распылении частиц с самолетов для стимуляции дождя или снега. Эти частицы служат ядрами конденсации, на которых молекулы воды образуют ледяные кристаллы. Однако до сих пор детали этого процесса на атомном уровне оставались неясными.
С помощью высокоразрешающей микроскопии и компьютерного моделирования ученые обнаружили, что при расщеплении кристалла йодистого серебра образуются две разные поверхности: одна с атомами серебра, другая — с атомами йода.
«Мы обнаружили, что поверхности, завершенные серебром и йодом, реконструируются, но совершенно по-разному», — говорит Йоханна Хюттнер, проводившая эксперименты.
Поверхность с атомами серебра сохраняет гексагональную структуру, идеально подходящую для роста ледяного слоя. В то время как поверхность с йодом реконструируется в прямоугольную структуру, которая больше не соответствует шестикратной симметрии кристаллов льда.
«Только поверхность, завершенная серебром, способствует эффекту зародышеобразования», — объясняет Ян Балайка, руководивший исследованием.
Эксперименты проводились в условиях сверхвысокого вакуума и при очень низких температурах. Из-за высокой светочувствительности йодистого серебра все манипуляции выполнялись практически в полной темноте.
Исследование, опубликованное в Science Advances, показывает, что способность йодистого серебра вызывать образование льда объясняется не объемной кристаллической структурой, а атомной перестройкой на поверхности.
Больше информации: Johanna I. Hütner et al, Surface reconstructions govern ice nucleation on silver iodide, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.aea2378
0 комментариев