Группа исследователей из NASA и университета имени Вашингтона в Сент-Луисе (штат Миссури), используя электростатический левитатор в Центре Маршалла, доказала старую гипотезу о процессе кристаллизации металлов. Основным предметом изучения исследователей стала граничащее состояние вещества при переходе их твердого в жидкое состояние. Впервые этой темой заинтересовался в 1700 году немецкий физик Габриель Фаренгейт (ему принадлежат изобретения спиртового и ртутного термометров). Он обратил внимание, что замерзающая вода не сразу стает льдом: некоторое время она находится в особом «сверхохлажденном» состоянии. В данный момент молекулы формируют структуры, несколько отличающиеся от традиционных кристаллов льда.
Дэвид Тернбулл и Роберт Чек из компании General Electric в Скенектади (штат Нью-Йорк) в 1950 году обнаружили, что таким же образом ведут себя и расплавленные металлы. Британский физик Чарльз Фрэнк из Бристольского университета в 1952 году письменно зафиксировал эффект «недоохлаждения». В основе него лежит принципиальная разница в построении атомов в жидкости и твердом теле. Стало известно, к примеру, что атомы расплавленных металлов
формируют икосаэдр – образ с 20 треугольными гранями, в то же время как простая кристаллическая решетка металла по форме ближе к кубу. Все же все опыты с процессом формирования кристалла из его первоначальной формы чаще всего не были окончательно правдоподобными. Чаще всего форму структур, появляющихся в жидкости, охлажденной до ледяной температуры, нарушали проникающие туда посторонние жидкости. Желаемая чистота эксперимента была достигнута благодаря электростатическому левитатору. Это механизм, с помощью которого, используя статическое электричество, можно поднять образец материала в
воздух и исследовать его в «подвешенном состоянии». Учеными для эксперимента были использованы сплавы титана, циркония и никеля. Их расплавили, остудили до температуры затвердевания и обследовали в «особой» невесомости, созданной при помощи левитатора. Тем самым были найдены двадцатигранники, возникающие в момент формирования кристалла из
первоначальной формы. Гипотеза Фрэнка была полностью подтверждена.
В скором времени исследователи планируют подключить к эксперименту экипаж МКС. Опыт нужно провести в условиях естественной невесомости на орбите. Если все подтвердится и там, в дальнейшем это открытие будет использовано для создания новых материалов.

Источник: elib.org.ua




постовой
не дорогие, но в тоже время качественные кондиционеры Мицубиси