Ученые описали новую форму льда

Американские, китайские и российские химики описали свойства и структуру нового для науки гидрата водорода, который образуется при комнатной температуре и относительно невысоком давлении. Речь идет о льде с молекулами водорода в структурных полостях, который представляет интерес в качестве вещества для хранения и транспортировки водорода — экологически безопасного топлива будущего.

Как пишет издание Physical Review Letters, физические и структурные свойства льда могут меняться в широких пределах. В частности, при высоких давлениях имеет место симметризация водородных связей, делающая невозможным выделение отдельных молекул воды. В условиях низкого давления происходит протонное разупорядочение, при котором может нарушаться ориентация молекул воды в пространстве. Обычный водяной лед является протонно-разупорядоченным. В состав льда могут входить молекулы хлора, метана, углекислого газа, ксенона и других газов — в таких случаях речь идет о газовых гидратах, которые могут иметь уникальную структуру.

Авторы нового исследования сконцентрировались на изучении гидратов водорода. Такие вещества представляют интерес не только в теоретической, но и в практической плоскости, так как могут применяться для хранения и транспортировки водорода. Хранить водород в чистом виде слишком опасно из-за его взрывоопасности, поэтому гидраты выглядят очень перспективно. Ученые изучили кристаллическую структуру разных гидратов водорода при разных давлениях, и обратили внимание на гидрат, у которого одна молекула водорода приходится на три молекулы воды. Новая форма льда, как отметили ученые, может существовать при комнатной температуре и относительно низком давлении.