واشنطن-سانا
تمكن فريق من جامعات ومراكز بحثية حول العالم من كشف تفاصيل دقيقة للطبقة الشبه سائلة التي تتكوّن على سطح الجليد قبل الذوبان، في اكتشاف يعيد رسم الفهم العلمي لسلوك الجليد على المستوى الجزيئي.
وتشكل هذه الطبقة ظاهرة طبيعية معروفة منذ القرن التاسع عشر، إلا أن البنية الدقيقة لها كانت لا تزال لغزاً أمام العلماء.
ونقلت دراسة حديثة نشرتها مجلة Physical Review X العلمية الأمريكية عن الفريق البحثي تأكيده أنهم استخدموا تقنيات متقدمة تجمع بين صور مجهر القوة الذرية ومحاكاة الديناميكيات الجزيئية المدعومة بالتعلم الآلي، ما سمح لهم بإعادة بناء البنية السطحية للجليد بدقة غير مسبوقة، وتحديد مرحلة وسطية تسبق تكوّن الطبقة الشبه سائلة، تعرف بالطبقة «اللابلورية».
وأوضحت الدراسة أن الطبقة اللابلورية تتميز بترتيب غير منتظم لجزيئات الماء، ضمن نطاق حراري يتراوح بين 121 و180 كلفن، مع شبكة روابط هيدروجينية مضطربة وسلوك ديناميكي أقرب إلى الصلب منه إلى السائل، ما يشكل مرحلة انتقالية مهمة قبل ظهور الطبقة الشبه سائلة المعروفة.
وأشار الباحثون إلى أن هذه النتائج يمكن أن تحسّن نماذج فهم الاحتكاك والانزلاق على الأسطح المتجمدة، وتثري تفسير التفاعلات الكيميائية التي تحدث على الجليد في الطبيعة، بما يسهم في تطبيقات علمية وبيئية وصناعية متنوعة.
ويعد هذا الإنجاز خطوة نحو فهم أعمق لسطح الجليد وسلوكه على المستوى الجزيئي، ما قد يفتح آفاقاً جديدة في مجالات الفيزياء والكيمياء والبيئة، ويسهم في تطوير نماذج دقيقة لتفسير الاحتكاك والانزلاق على الأسطح المتجمدة، إضافة إلى تحسين التطبيقات الصناعية والعلمية المرتبطة بالتجميد والمواد المتجمدة.
