리서치 하이라이트

대용량 얼음의 초고속 초가열 및 용융

Nature 439, 7073

용해 작용을 일으키지 않고 용해점 이상으로 온도를 높이는 초 가열(superheating)은 고 순도의 결정으로 필요하지 않는다. 물이 이러한 초가열 현상을 보이지 않는데 대한 궁극적인 원인이 없었다. 하지만, 각 분자를 서로 잡고 있으면서 물의 독특한 특성을 가질 수 있도록 해주는 수소 결합의 네트워크는 결점 없는 얼음 결정을 만드는 것은 어려웠다. 그 결과 초가열에 의한 얼음은 이론에 불가하다는 결론을 얻었었다. 하지만 최근 실험에서 큰 얼음 덩어리의 내부를 –3℃에서 상온으로 매우 짧은 시간 동안 가열함으로써 초 가열에 의한 얼음을 만드는데 성공하였다. 이 얼음은 250 피코 초(picosecond)동안 유지되고 사라져 버렸다. 높은 온도에서 시도되었기 때문에 얼음이 녹아버렸던 것으로 여겨진다.