Due studi: uno ha portato alla scoperta dei segreti del ghiaccio, e in particolare come inizia la formazione dei cristalli, da decenni oggetto di controversie scientifiche tra fisici e chimici; l’altro esperimento, condotto nella galleria del vento, ha invece analizzato come il ghiaccio si accumula sulle ali e le code degli aerei. Entrambi gli studi sono stati condotti in Cina e sono coordinati rispettivamente da Istituto di Tecnologia di Pechino e università di Zhejiang e università Shanghai Jiao Tong. Il congelamento dell’acqua è un tema cruciale per il clima e aiuta a comprendere i suoi meccanismi può aiutare a capire meglio gli effetti del ghiaccio sul pianeta.
Sulla Terra, ghiaccio e neve coprono il 10% della superficie e in inverno, fino alla metà dell’emisfero boreale. Il ghiaccio è fondamentale per il controllo delle temperature: entrambe le calotte polari per esempio riflettono fino al 90% della radiazione solare. La ricerca, pubblicata sulla rivista The Journal of Chemical Physics, si è basata su una simulazione al computer per studiare come si congelano le gocce di silicio e il meccanismo scoperto vale anche per l’acqua, perché le sue molecole hanno struttura simile a quelle del silicio. Elemento importante per l’inizio del congelamento, è l’innesco di una fase in cui la densità del liquido comincia a fluttuare e questo genera onde in grado di promuovere l’aggregazione delle molecole (nucleazione) che diventano sempre più grandi fino a produrre i cristalli.
Il test, condotto nella galleria del vento e del ghiaccio di Shanghai e pubblicato nella rivista Physics of Fluids, ha invece analizzato come si distribuiscono sugli aerei le gocce di ghiaccio del diametro di circa un millimetro. Si tratta di particelle cruciali per l’anomalo accumulo di ghiaccio su ali e coda e possono disturbare il flusso d’aria e alterare la fisica del volo, fino al rischio di stallo.
