Ученые впервые напрямую проследили, как вода превращается в стеклоподобное аморфное твердое тело (без формирования кристаллической решетки). Исследование опубликовано в Nature Communications, его провела группа под руководством Раффаэле Медзенги (Швейцарская высшая техническая школа Цюриха) вместе с Австралийской организацией ядерной науки и технологий.
Чтобы не допустить кристаллизации, воду заключили в нанометровые слои между молекулами фитантриола. С помощью рентгеновского рассеяния и нейтронной спектроскопии ученые зафиксировали, что молекулярное движение замедляется в интервале примерно от −63° до −20° C, а переход в стеклообразное состояние происходит между −74° и −64° C. При этом превращение растянуто по температуре, а не случается скачком. Это меняет представления о поведении переохлажденной воды.
Открытие имеет практическое значение. Оно поможет улучшить криоконсервацию, заморозку продуктов и хранение вакцин, где критично избежать образования разрушающих структуру кристаллов льда.