น้ำขยายตัวเมื่อมันแข็งตัวดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงสงสัยว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าน้ำถูกแช่แข็งจากข้างนอกค่ะคำตอบ: มันจะระเบิด
นักวิจัยถ่ายทำการทดลองหยดน้ำของพวกเขาเสนอมุมมองการเคลื่อนที่ช้าๆของน้ำแข็งที่ระเบิด เมื่อน้ำหยดหนึ่งถูกแช่แข็งจากด้านนอกมันจะพัฒนาเปลือกน้ำแข็งที่แข็ง เมื่อการตกแต่งภายในของหยดเริ่มแข็งการขยายตัวของมันถูก จำกัด โดยภายนอกยากนำไปสู่การระเบิด
หยดน้ำทรงกลมถูกสร้างขึ้นในห้องสูญญากาศเพื่อให้นักวิจัยสามารถ "หยดน้ำ supercool" หยดน้ำให้ต่ำกว่า 32 องศาฟาเรนไฮต์ (0 องศาเซลเซียส) โดยไม่ต้องแช่แข็ง จากนั้นนักวิจัยได้สัมผัสกับหยดไอโอไดด์สีเงินซึ่งทำหน้าที่เป็น "เมล็ด" สำหรับผลึกน้ำแข็งก่อตัว ในกรณีนี้น้ำ supercooled เริ่มแข็งตัวโดยการแช่แข็งที่ด้านนอกของหยดน้ำ เปลือกน้ำแข็งเกิดขึ้นรอบ ๆ หยดน้ำจากด้านนอกหนาและสร้างแรงดันภายในหยดเมื่อการตกแต่งภายในพยายามที่จะแช่แข็ง ในวิดีโอหยดน้ำสามารถมองเห็นรอยแตกเล็กน้อยและปล่อยเกล็ดน้ำแข็งบางส่วนก่อนที่จะระเบิดในที่สุด
"รอยแตกและฟันผุนั้นได้รับการเยียวยาอย่างช้า ๆ ด้วยน้ำของเหลวที่ไหลออกมาจากข้างใน" นักวิจัยอธิบายในวิดีโอ "เมื่อรอยแตกทั้งหมดได้รับการเยียวยาความกดดันสามารถสร้างขึ้นได้อีกครั้ง"
จากการระเบิดของหยดน้ำที่แตกต่างกันนักวิจัยได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อทำนายว่าหยดน้ำแข็งจะตอบสนองต่อการถูกแช่แข็งจากภายนอกได้อย่างไรพวกเขาพบว่ามีขนาดหยดน้ำต่ำสุด - ต่ำกว่าขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 50 ไมครอน จะไม่ระเบิด
นี่เป็นปรากฏการณ์เดียวกับที่เกิดขึ้นในกลุ่มเมฆนักวิจัยกล่าว การตกตะกอนเกิดขึ้นเมื่อหยดน้ำระเบิดในยอดเย็นของเมฆเปลี่ยนหยดของเหลวเป็นน้ำแข็ง
รายละเอียดของการเปลี่ยนแปลงของหยดน้ำเมื่อถูกแช่แข็งถูกเผยแพร่ออนไลน์ 24 กุมภาพันธ์ในวารสาร Physical Review Letters
