Ученые из Амстердамского университета изучили, почему стеклянные бутылки могут лопаться при замерзании воды и предложили способы, чтобы избежать этих повреждений. Это исследование было опубликовано в журнале «Scientific Reports».
Традиционно считалось, что основной причиной разрыва бутылок является расширение воды при замерзании, однако выяснилось, что важным фактором являются так называемые карманы жидкой воды, которые замерзают позже. Эти карманы способны создавать огромное давление внутри бутылки — до 260 мегапаскалей, что в четыре раза превышает прочность стеклянных контейнеров. В результате, даже при наличии пространства для расширения, лед может разрушить бутылку.
В ходе экспериментов было установлено, что когда верхний слой воды замерзает первым, оставшаяся жидкость оказывается фиксированной внутри льда, что и вызывает это разрушительное давление.
Исследователи предложили два метода, чтобы минимизировать риск повреждения бутылок. Первый метод заключается в том, что при охлаждении воды ниже 0°C перед замерзанием лед образуется в виде дендритов, что позволяет захватывать пузырьки воздуха и снижать давление в бутылке. Второй подход использует контейнеры с водоотталкивающим покрытием, что также помогает предотвратить образование жидких карманов.
Следует отметить, что пластиковые бутылки, такие как PET и полипропиленовые, более устойчивы к разрушению, поскольку их поверхность менее восприимчива к образованию воды по сравнению со стеклом.
Результаты исследований, касающихся предотвращения повреждений от мороза, могут оказать значительное влияние в таких сферах, как строительство, дорожное покрытие и сохранение исторических артефактов.
Эти данные помогут разработать более эффективные технологии защиты материалов от неблагоприятных погодных условий, что особенно важно для сохранения культурного наследия и улучшения инфраструктуры.
Также стоит отметить, что внимание общественности привлекают и политические события, такие как изменения в российской политике, действия иностранных держав и их влияние на международные отношения.
Все это подчеркивает важность анализа как научных достижений, так и политических новостей для понимания текущей ситуации в мире.
