Ученые УрФУ выяснили, как формируются идеальные снежинки в космосе

Исследование УрФУ показало идеальную симметрию кристаллов

Специалисты Уральского федерального университета (УрФУ) в новом исследовании изучили рост ветвящихся ледяных структур, характерных для снежинок и морозных узоров. Как показали эксперименты, в условиях микрогравитации, вдали от Земли, такие кристаллы формируются почти с идеальной симметрией. На нашей планете под влиянием гравитации и температурных потоков их форма оказывается значительно более сложной и нерегулярной.

По словам ученых, результаты исследования имеют не только фундаментальное значение. Они могут быть применены для моделирования процессов затвердевания металлических сплавов, что открывает новые возможности в создании материалов с повышенной прочностью, жаростойкостью и устойчивостью к коррозии — востребованных в авиационной и космической промышленности.

«Если говорить упрощенно, мы опровергли распространенное мнение о том, что снежинка представляет собой правильную геометрическую фигуру. Форма кончика дендритного кристалла может быть описана параболой, однако в целом снежинка остается сложной и несимметричной», — пояснила ведущий научный сотрудник лаборатории математического моделирования УрФУ Любовь Торопова.

Ученые отметили, что на рост ледяных веточек влияют уровень переохлаждения воды, гравитация и движение воздуха. В космосе, где отсутствуют конвективные потоки, кристаллы развиваются в практически неподвижной среде, что позволяет им формироваться более симметрично и предсказуемо.