科学家在100年后了解更多有关发冰的信息

你可能已经在森林中看到它,并且可能已经将它视为一种令人毛骨悚然的好奇心-一种看起来像白色丝状毛发的冰,有点像棉花糖。它只在非常特殊的条件下生长在腐烂的树枝上,在潮湿的冬夜,当温度刚刚低于0摄氏度时。科学家认为它是由真菌引起的,已有100多年了,但直到现在才真正证实了这一理论。

在德国布拉赫巴赫附近的森林地面上发现了头发冰。图片来源:GiselaPreuß。

首先提出构造板理论的着名地球物理学家AlfredWegener于1918年首次发现了白冰;他和他的助手认为它是菌丝体(蘑菇生长的细线),近一个世纪以来,没有人对头发冰有任何科学兴趣。

大约90年后,退休的瑞士教授格哈特瓦格纳表示,用杀菌剂处理木材可以防止头发冰的生长,从而证实了这一想法。现在,另一名瑞士研究人员希望了解更多信息-他们确实这样做了。

“当我们第一次看到森林散步的头发冰时,我们对它的美彩票乐园网址丽感到惊讶,”研究报告的共同作者ChristianMätzler,来自瑞士伯尔尼大学应用物理研究所。“好奇心激发了我们,我们开始研究这种现象,首先使用简单的测试,例如让头发冰融化,直到它完全融化。”

通过Youtube截图。

Mätzler是一位物理学家,在德国与化学家(DianaHofmann)和生物学家(GiselaPreuß)合作。受到早期工作的启发,以及来自各国的毛冰照片,他们在冰上进行了多次测试,看看它是如何生长的,以及它的结构如何发展。Preuß研究了2012年,2013年和201彩票乐园网址4年冬季在德国西部Brachbach附近森林采集的含毛木材样品,并发现了几种不同的真菌物种。

“其中一种,Exidiopsiseffusa,殖民化所有我们生产的发冰木材,以及超过一半的样品,它是唯一存在的物种,“她说。

瑞士Moosseedorf附近的森林里的头发冰。图片来源:ChristianMätzler。

Mätzler的贡献是理解冰的物理学。他的工作证实了以前研究人员的猜测,表明在木材表面产生冰丝的机制是冰分离。

当过冷水转移到多孔水中时,冰分离的过程发生在多孔介质中。冰的存在,并通过冷冻添加到冰。在这种情况下,冰从冰/水界面开始生长,“伊利诺伊州立大学的教授詹姆斯·卡特博士写道,他没有参与这项研究。

有趣的是,真菌的形成并不存在。以任何方式影响冰的数量-只有它的结构。

“在有或没有真菌活动的木材上产生相同数量的冰,但没有这种活动,冰形成一个类似于地壳的结构。真菌的作用是使冰形成直径约0.01毫米的细毛,并在接近0℃的温度下保持这种形状数小时。我们的假设包括毛发被真菌提供的重结晶抑制剂稳定。“

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