Képzeld el, hogy egy vékony csövet teleöntesz sós vízzel, majd megfigyeled, ahogy lassan, egyik végéről indulva megfagy. Arra számítanál, hogy az egész folyamat egyenletes és kiszámítható lesz, a só szépen kiszorul az így keletkező jégből. Ehelyett azonban élénk, meglepően mozgalmas kép tárul eléd: az első jégkristályok gyorsan megjelennek, miközben az úgynevezett brine (sóoldat) bonyolult mintákban mozog a kristályrácsok között.
Valós idejű képalkotással a fagyás rejtelmei között
Mikro-CT felvételek és időbeli 3D-s modellezés segítségével először sikerült négydimenziós (3D+t) részletességgel követni a jégképződés és sókiszorítás folyamatát. Az első másodpercekben a sötét zónákban látható jégkristály-hálózat alakul ki, miközben a világosabb területeken beszorul a brine. A fagyás típusa — lefelé vagy felfelé — jelentősen meghatározza a só mozgását: lefelé fagyáskor sűrű sóoldat-oszlopok süllyednek a középpont felé, míg felfelé fagyásnál a brine inkább a szélekhez áramlik, szoknyára emlékeztető formát rajzolva.
Nem hagyható figyelmen kívül, hogy a fagyás útvonala eltérő lehet, de 24 óra után a jég–brine szerkezet mindkét esetben hasonlóvá válik.
A fagyás három szakasza
A kutatók három szakaszt azonosítottak. Az elsőben, néhány másodperc alatt, a jég gyorsan kialakul, miközben a hő- és sómozgásra alig van idő. Később, amikor a hőmérséklet beáll, a sóoldat elkezd kivándorolni: lefelé fagyásnál felbukkan a sűrűségkülönbség okozta konvekció is. Végül, a harmadik szakaszban a lassú diffúzió veszi át az uralmat, a brine-zsebek pedig fokozatosan vándorolnak a melegebb végek felé, és egyre tisztább jég alakul ki a hideg határ mentén.
A só kifagyásával sorra keletkeznek egyedi minták: csíkok, oszlopok, szoknyák, zsebek és tiszta jégzónák. Ezek mozgását percektől órákig követni lehet — a dőlt csíkokból álló mintákból függőlegesen rendezett sávok születnek, elszigetelt brine-zsebek lassan mozognak a porózus jégben, míg a legtisztább jég határa folyamatosan terjed a melegebb régiók felé. Feltételezhető, hogy a migráció sebessége a minta típusától függ; a diffúziós folyamatok bizonyos esetekben meghatározóak, míg máskor a mozgás kezdetben jóval gyorsabb, csak később lassul le a várható szintre.
Miért érdekes mindez?
A mikroszkopikus sókiszorítás sosem egyhangú vagy egyenletes, hanem gyors átrendeződésekkel, konvektív áramlásokkal és lassú diffúzióval történik. A sózsebek hosszú ideig megmaradnak a jégben — ezzel megmagyarázható, hogyan marad a természetes tengeri jég viszonylag édes, és új ötletekhez vezethet a tengervíz sótalanításában vagy kriogén eljárások fejlesztésében is.
📱 A Google ismét újat mutat a Pixel okostelefonok világában – mostantól az eszközökön futó mesterséges intelligencia még erősebbé teszi a mobilokat, úgy, hogy közben védi a felhasználók adatait...
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. Between Dates Calendar Math (iPhone/iPad)A Between Days alkalmazás egyszerű és gyors megoldást kínál két dátum közötti napok kiszámítására...
Az Észak-Minnesotában pusztító erdőtüzek füstje hamarosan elérheti az Egyesült Államok északkeleti nagyvárosait, többek között Detroitot, Milwaukee-t, Clevelandet, Philadelphiát és New Yorkot...
A Minnesotai Egyetem laboratóriumában újszerű biológiai eredmény született: egy aprócska SpudCell nevű képződmény képes táplálkozni, növekedni, versengeni, osztódni és lemásolni önmagát – vagyis szinte mindent tud, amit egy élő sejt is...
A Google Képek (Google Images) megújult külsőt kapott: mostantól személyre szabott galériákat kínál a felhasználóknak, így még könnyebben fedezhetik fel az őket érdeklő képeket...
A Google DeepMind vezére, Demis Hassabis szerint az új generációs mesterséges intelligencia egyre komolyabb veszélyeket rejt magában, például a kiberbiztonság és a biológiai fenyegetések terén...
💊 Fontos kérdés, hogy meg lehet-e állítani vagy lassítani az Alzheimer-kór lefolyását, hiszen a demencia legfőbb oka, az Alzheimer-kór, világszerte rengeteg embert érint...
🚀 Sikeresen megérkezett kedden a Nemzetközi Űrállomásra egy amerikai–orosz személyzet, miután a kazahsztáni Bajkonurból indultak a Roszkoszmosz által üzemeltetett Szojuz MS-29 fedélzetén...
🔒 Az informatika egyik legfontosabb biztonsági eleme, a Secure Boot, már csaknem tíz éve lényegében védtelenné vált – és ezt eddig senki sem vette észre...
Bár a csípős paprika számos kultúra elválaszthatatlan része, és egyes laboratóriumi kísérletek a bennük található vegyületeket, például a kapszaicint gyulladáscsökkentőnek vagy akár daganatellenesnek mutatják, az utóbbi évek humán kutatásai nem ennyire egyértelműek...
Április 6-án négy űrhajós indult el az Artemis II misszió keretében az Orion űrhajóval, és körülbelül 40 percig teljesen eltűntek a Föld látóteréből...
💼 Májusban a Meta megvált dolgozóinak 10 százalékától, közel 8 000 alkalmazottat küldött el, ami jelentős átszervezéssel járt a vállalat MI-re és adatközpontokra irányuló fejlesztései miatt...
Időutazás egyetlen napon: Jeruzsálem falainak áttörésétől 🏰 a Rosetta-kő 🗿 megtalálásán és Napoleon 🚢 megadásán át a Grunwaldnál vívott döntő ütközetig ⚔️, sőt a modern korszakban a törökországi puccskísérletig 🇹🇷 és a Mozilla alapításáig 🦊...
Tipikus eset, amikor egy ismert gyógyszer egészen váratlan előnyöket kínál. A GLP-1 típusú szerek, mint az Ozempic, a Wegovy vagy a Rybelsus, eredetileg a fogyás, a jobb vércukorszint-szabályozás és a szívbetegségek kockázatának csökkentése miatt váltak népszerűvé...
Indiai kutatók a világ eddigi legrészletesebb, háromdimenziós agytörzs-atlaszát hozták létre, amelyben MRI-felvételeket több mint 500 mikroszkópos szövetrészlettel kapcsoltak össze...
Többek között különleges eredményre jutottak a kutatók: a Tejútrendszer középpontjához közel egy óriási gázfelhőben felfedeztek egy ritka cukorfélét, az eritrózt, amely nemcsak málnában, hanem barnító krémekben is megtalálható...
Ami kezdetben ártalmatlannak tűnt, most minden régi T-Mobile-előfizető számára valódi változás: a társaság e héttől kezdve automatikusan átsorolja a 10–15 éves tarifákat – például a Simple Choice, T-Mobile One, One Plus, a Magenta családhoz tartozó, valamint a Sprintből áthozott régi csomagokat – modernebb tarifákra...
A legnagyobb kriptovaluták teljesítménye az elmúlt 24 órában jelentősen visszaesett, miután egyre többen valószínűsítik, hogy az amerikai jegybank akár már júliusban kamatemelés mellett dönt...
🤔 A mesterséges intelligencia kutatása 75 éve követi Alan Turing útmutatását, aki két alapvető feltételezést tett: az intelligencia létrehozható szoftverből, függetlenül a testtől, és hogy egy gép intelligensnek számít, ha sikerrel utánozni tudja az embert, például egy beszélgetés során...
