Лед – это не просто замерзшая вода. Это универсальный материал, который находит применение в самых разных сферах нашей жизни. Из него строят ледовые дворцы и городки, создают произведения искусства и даже используют в электронике. А знаете ли вы, что лед может быть теплее, чем кажется? Читайте ниже о самых удивительных свойствах льда и о том, как человек научился использовать их себе на пользу.
Лед, который греет
Лед традиционно воспринимается нами как источник холода. Но ученые из Якутии совершили прорыв, разработав технологию отопления зданий с использованием замороженной воды. Как отметил младший научный сотрудник Института мерзлотоведения Василий Куваев, в их экспериментах внутри помещения было +0,3 °C, в то время как на улице температура опускалась до -22,3 °C.
Ученый рассказывает: "В этом гараже царит тепло, несмотря на отсутствие традиционных систем отопления. Роль батарей здесь выполняют емкости с водой. Солнце летом нагревает воду, а зимой, замерзая, она отдает тепло окружающему пространству. Этот природный феномен в сочетании с толстыми стенами обеспечивает комфортную температуру даже в самые суровые морозы.
Расходы возникают только на этапе строительства. В процессе эксплуатации нашей системы отопления дополнительные затраты отсутствуют. Учитывая большие расстояния между населенными пунктами в нашей местности, возможность быстрого ремонта в условиях умеренного минуса значительно упрощает жизнь. Гораздо удобнее проводить ремонтные работы при температуре -2 °C, чем при -50 °C".
Гибкий лед
В феврале 2023 года ледяной дождь в Нью-Йорке парализовал город, оставив тысячи людей без электричества. Китайские ученые предложили оригинальное решение этой проблемы: они создали гибкий оптоволоконный кабель изо льда.
Эти ледяные нити удивительно гибкие: их можно сгибать и перекручивать как обычную проволоку. При этом они проводят электрический ток не хуже металлических проводников. Однако создание такого ледяного кабеля — задача не из простых. Китайским и американским ученым пришлось использовать сверхнизкие температуры и мощное электрическое поле.
Профессор Марвин Коэн изложил детали эксперимента: "Водяной пар, охлажденный до минус 150 градусов, подвергался воздействию электрического поля, создаваемого раскаленной вольфрамовой иглой. В результате этого процесса образовывались тончайшие ледяные волокна, обладающие удивительной гибкостью, в 36 раз превышающей гибкость обычного льда".
Карты памяти изо льда
Прорыв в области хранения данных! Ученые научились записывать информацию на лед. Благодаря этой технологии все фильмы мира можно будет носить с собой в кармане. Такой миниатюрный ледовый диск способен хранить до 25 терабайт данных.
Современные жесткие диски используют крошечные магнитные зерна для хранения данных. Чем меньше зерно, тем больше информации можно поместить, но тем хуже оно удерживает данные. Решение этой проблемы ученые видят в снижении температуры.
Президент Манчестерского университета Стейси Янг отметила, что использование жидкого гелия для охлаждения накопителей позволяет достичь максимальной емкости, но является слишком дорогостоящим решением. В качестве альтернативы ученые предлагают использовать диспрозий, который сохраняет данные при более высокой температуре, позволяя заменить жидкий гелий на более доступный жидкий азот, значительно снизив затраты на охлаждение.
Ледяной робот
Будущее космических исследований связано с роботами из льда. Благодаря способности самостоятельно восстанавливать повреждения эти роботы смогут работать в самых экстремальных условиях космоса. Американские инженеры уже создали прототип такого робота, который способен преодолевать препятствия и даже ремонтировать себя.
"Наш робот может работать при температурах от комнатной до минус 17 градусов. Все благодаря специальной изоляции электродвигателей внутри ледяного корпуса. Управляется он с помощью смартфона по Bluetooth, что делает его экономически выгодным," - отметил Девин Кэрролл, исследователь из Пенсильванского университета.
Будущее робототехники - за льдом. Недорогие и легковосстанавливаемые ледяные роботы смогут исследовать самые отдаленные уголки Солнечной системы, от Арктики до ледяных лун Юпитера и Сатурна.
Оказывается, лед – это не просто замерзшая вода. Из него можно не только создать прочные и гибкие конструкции, но и использовать его для хранения данных.
