Ice XVII
ಐಸ್ XVII ಎಂಬುದು ಷಟ್ಕೋಣ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಕಾಲುವೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮೆಟಾಸ್ಟೆಬಲ್ ರೂಪವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು 2016 ರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ನೀರನ್ನು ಘನೀಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ತುಂಬಿದ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ನಂತರ ರಚನೆಯಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಈ ರೂಪವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಭಾರೀ ನೀರಿನಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ ಐಸ್ XVII ಅನ್ನು ಸಹ ಶುದ್ಧ ಘನ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. 2016ರಲ್ಲಿ, ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ಘೋಷಿಸಲಾಯಿತು. "ವಾತಾವರಣದ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಸರಂಧ್ರವಾದ ನೀರಿನ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯನ್ನು ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್" ಎಂದು ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿರುವ ಈ ಹೊಸ ರೂಪವನ್ನು ತುಂಬಿದ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ನೀರಲ್ಲದ ಘಟಕಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು, ಇದು ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಿಟ್ಟುಬಿಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಕ್ಲ್ಯಾಥ್ರೇಟ್ ಹೈಡ್ರೇಟ್ನಿಂದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಮತ್ತೊಂದು ಸರಂಧ್ರ ರೂಪವಾದ ಐಸ್ XVI ಅನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ. ಐಸ್ XVII ಅನ್ನು ರಚಿಸಲು, ಸಂಶೋಧಕರು ಮೊದಲು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ (H) ಮತ್ತು ನೀರಿನ (HO) ಮಿಶ್ರಣದಿಂದ C ಎಂಬ ಸ್ಥಿರ ಹಂತದಲ್ಲಿ ತುಂಬಿದ ಐಸ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದರು, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ. ತುಂಬಿದ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯನ್ನು ನಂತರ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯಿಂದ ಮುಕ್ತವಾಗುವವರೆಗೆ ತಾಪಮಾನವು ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ರೂಪವು ಕೆಳಗಿರುವಾಗ ಕೋಣೆಯ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಮೆಟಾಸ್ಟಬಲ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಮೇಲೆ ತಂದಾಗ ಐಸ್ I (ಸಾಮಾನ್ಯ ಐಸ್) ಆಗಿ ಕುಸಿಯುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಷಟ್ಕೋಣವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು ಸುಮಾರು ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಕಾಲುವೆಗಳಾಗಿವೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶೇಖರಣೆ XVII ಹಿಮವು ಅದರ ರಚನೆಯನ್ನು ಕೆಳಮಟ್ಟಕ್ಕಿಳಿಸದೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ಪದೇ ಪದೇ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಆವಿಷ್ಕಾರ ಪ್ರಕಟಣೆಯು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿದೆ. ಐಸ್ XVII ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ಒಟ್ಟು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪ್ರಮಾಣವು ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಒತ್ತಡದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ತಾಪಮಾನವು ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ ಕೆಲವು ಮಿಲಿಬಾರ್ಗಳಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಸಹ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ಐಸ್ XVII ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ನಂತರ ಶಾಖದ ಅನ್ವಯದ ಮೂಲಕ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಬಹುದು ಅಥವಾ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಇದು ಐಸ್ XVII ನ ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿತ್ತು, ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶೇಖರಣೆಗಾಗಿ ಬಳಸಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು, ಇದು ಪರಿಸರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾದ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ. ಸಂಕೋಚನ ಅಥವಾ ದ್ರವೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದರ ಹೊರತಾಗಿ, ಅದನ್ನು ಘನ ವಸ್ತುವಿನೊಳಗೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ (ರಾಸಾಯನಿಕ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ) ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಬಲದ ಮೂಲಕ (ಭೌತ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ) ವಸ್ತುವಿಗೆ ಜೋಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು. ಐಸ್ XVII ಬಳಸುವ ಶೇಖರಣಾ ವಿಧಾನವು ನಂತರದ ವರ್ಗವಾದ ಫಿಸಿಸರ್ಪ್ಷನ್ಗೆ ಸೇರುತ್ತದೆ. ಭೌತ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಯಾವುದೇ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುವಿನೊಳಗಿನ ಎರಡು ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧವು ಹಾಗೇ ಉಳಿದಿದೆ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಹಿಮ XVII ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ-ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಚಕ್ರಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು "ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಅನಂತವಾಗಿದೆ". ಐಸ್ XVII ಅನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶೇಖರಣಾ ಮಾಧ್ಯಮವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಒಂದು ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಇದರಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಕೇವಲ ಎರಡು ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚಃ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ನೀರು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಹಿಮ XVII ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು H ನಿಂದ HO ಮೋಲಾರ್ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಶೇಖಡ 40 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಶೇಖರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದು ಮತ್ತೊಂದು ಸಂಭಾವ್ಯ ಶೇಖರಣಾ ಮಾಧ್ಯಮವಾದ sII ಕ್ಲಾಥ್ರೇಟ್ ಹೈಡ್ರೇಟ್ಗಳ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಪಾತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಐಸ್ XVII ಅನ್ನು ಶೇಖರಣಾ ಮಾಧ್ಯಮವಾಗಿ ಬಳಸಿದರೆ, ಅದನ್ನು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇಡಬೇಕು ಅಥವಾ ಅಸ್ಥಿರಗೊಳ್ಳುವ ಅಪಾಯವಿರುತ್ತದೆ. ಕ್ಯೂಬಿಕ್ ಐಸ್ XVII ಹಿಮದಿಂದ ಭಾರೀ ನೀರಿನ (ಡಿ. ಓ.) ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಕ್ಯೂಬಿಕ್ ಐಸ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂದು 2020ರಲ್ಲಿ ವರದಿಯಾಗಿದೆ. ವಿಶೇಷವಾಗಿ ತಯಾರಿಸಿದ ಡಿ. ಓ. ಐಸ್ XVII ಪುಡಿಯನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಕ್ಯೂಬಿಕ್ ಐಸ್ ಅಥವಾ ಐಸ್ I ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವು ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿರೂಪಗಳಿಂದ ಮುಕ್ತವಾಗಿತ್ತು. ಸಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಮೊದಲು ತುಂಬಿದ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅದನ್ನು ಡಿಕಂಪ್ರೆಸ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಶುದ್ಧ ಡಿಒ ಕ್ಯೂಬಿಕ್ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು ಎಂದು ಮತ್ತೊಂದು ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು ಘೋಷಿಸಿದ ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ವರದಿಯಾಗಿದೆ. ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಲಾಥ್ರೇಟ್ ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶೇಖರಣಾ ವಾಟರ್ ಐಸ್ 2016 ಅನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.