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これから冬になると路面凍結が発生しますが、地球上では摂氏0℃(32°F)を境に個体、つまり液体から氷になります。これは一般常識なのですが、実は例外が存在していることはご存知でしょうか。今回は米大学から-44℃(-47.2°F)まで凍ることはない水のお話です。

ヒューストン大学が行った研究によると、液体が柔らかい表面に付着しているとその水が0℃を下回っても個体になることはなく、最大で-44℃まで液体を保ち続けるという研究結果を発表しました。

水が氷になる凝固点は0℃ではありません。水が0℃を超えると地球上では全て氷になるというのは実は誤りです。実は水の凝固点というのは地球上で氷はじめる出発点のようなものになっており、水表面の空気と接している部分が最初に氷はじめそれが隣に接している分子を凍らせ液体全体に広まり、よく見る氷になります。

Soft surfaces keep water liquid well below freezing limit

ヒューストン大学によると鍵となるとは水が付着している表面の素材にあるとしており、硬い表面が接していると氷ができやすく、逆にオイルだったりゲルのような柔らかい素材上では氷にくくなります。そして体積でも異なり、小さい水滴は大きい水滴よりも凍りにくい特徴があります。

研究チームは、水から氷の移り変わりに関する物理的性質をより詳しく調べるために、通常は約100 nmの範囲である水滴を、わずか2ナノメートルの大きさで実験。研究チームは、陽極酸化アルミニウムでできた膜の孔に水を閉じ込め、極小のナノ液滴の周囲にはオクタン価の高いオイルを塗布することでこの現象を確認したとしています。

研究チームによると、今回の発見は例えば航空機や風力発電機などのインフラの表面にできる氷を減らすための新しい方法の開発に役立つ可能性があるほかにも、冷凍食品の保存システムを改良することができ凍ることによる損傷を防ぐことにもつながるかもしれないとしています。