Voda se roztahuje, když mrzne, takže vědci přemýšleli, co by se stalo, kdyby voda zvenku zamrzla.
Vědci natočili experiment s kapičkami vody a nabídli zpomalený pohled na explodující led. Když z kapičky zmrzne zvenčí, podle vědců se vytvoří tuhá ledová skořápka. Jak vnitřek kapičky začíná mrznout, její expanze je omezena tvrdým vnějším povrchem, což vede k explozi.
Sférické kapky byly vytvořeny ve vakuové komoře, takže vědci mohli „podchladit“ kapičku, čímž vodu snížili pod 32 stupňů Fahrenheita (0 stupňů Celsia), aniž by ji zmrzli. Poté se vědci dotkli kapičky jodidem stříbrným, který působí jako „semeno“, ve kterém se tvoří ledové krystaly. V tomto případě začala podchlazená voda krystalizovat a zmrzla vnější část kapičky. Kolem kapičky se vytvořila ledová skořápka, která zevnitř zesílila a uvnitř kapičky se vyvíjel tlak, zatímco se vnitřní pokus pokoušel zamrznout. Ve videu pak lze kapičku vidět, jak se mírně praskají a uvolňují nějaké ledové vločky, než konečně vybuchnou.
„Trhliny a dutiny jsou pomalu zahojeny tekutou vodou vytlačenou zevnitř,“ vysvětlili vědci ve videu. "Jakmile se všechny trhliny zahojí, může se tlak znovu zvýšit."
Na základě explozí různých kapiček vědec vyvinul matematický model, který předpovídá, jak kapičky reagují na zamrznutí zvenčí dovnitř. Zjistili, že je minimální velikost kapek - pod průměrem asi 50 mikronů - při které kapička nebude explodovat.
Vědci uvedli, že se jedná o stejný jev, který se vyskytuje v mracích. Srážení nastává, když kapičky vody explodují v chladných vrcholcích mraků a mění kapičky tekutiny na led.
Podrobnosti o dynamice kapiček vody, když byly zmrazeny, byly zveřejněny online 24. února v časopise Physical Review Letters.
