Voda se širi kad zamrzne, pa su se znanstvenici pitali što će se dogoditi ako voda bude smrznuta izvana. Odgovor: Eksplodira.
Istraživači su snimili svoj eksperiment s kapljicama vode, nudeći usporen prikaz eksplodirajućeg leda. Kad se kapljica vode smrznu izvana, ona razvija čvrstu ledenu školjku, tvrde istraživači. Kako unutrašnjost kapljica počinje zamrzavati, njezino širenje je ograničeno tvrdom vanjštinom, što dovodi do eksplozije.
Sferne kapi stvorene su u vakuumskoj komori tako da su istraživači mogli "prehladiti" kapljicu, dovodeći vodu na ispod 32 stupnja Fahrenheita (0 stupnjeva Celzija), a da je ne bi smrzavali. Zatim su istraživači dotakli kapljicu srebrnim jodidom, koji djeluje kao "sjeme" ledenih kristala koji se formiraju okolo. U ovom slučaju, prehlađena voda počela je kristalizirati, smrzavajući vanjsku kapljicu. Ledena školjka formirana je oko kapljice, zadebljavajući se izvana i stvarajući pritisak unutar kapljice, dok se unutrašnjost pokušala zamrznuti. U videu se može vidjeti kako kapljica lagano pukne i oslobađa neke ledene pahuljice, prije nego što konačno eksplodira.
"Pukotine i šupljine polako se zacjeljuju tekućom vodom izvučenom iznutra", objasnili su istraživači u videu. "Jednom kada se sve pukotine zacijele, tlak se može opet povećati."
Na temelju različitih eksplozija kapljica, istraživač je razvio matematički model kako bi predvidio kako će kapljice reagirati na smrzavanje izvana. Otkrili su da postoji minimalna veličina kapljica - ispod promjera oko 50 mikrona - na kojoj kapljica neće eksplodirati.
To je isti fenomen koji se događa u oblacima, rekli su istraživači. Oborine nastaju kada kapljice vode eksplodiraju u hladnim vrhovima oblaka, pretvarajući kapljice tekućine u led.
Detalji dinamike kapljica vode prilikom smrzavanja objavljeni su na mreži 24. veljače u časopisu Physical Review Letters.
