Необычное состояние замерзшей воды совершенно случайно получили физики из университета Ливерпуля, университетского колледжа в Лондоне и института Фрица-Хабера. Исследователи наблюдали под сканирующим туннельным микроскопом формирование водяного льда на ровной поверхности меди (подключив к наблюдениям также инфракрасную спектроскопию), когда выяснилось, что в самом начале гетерогенного образования кристаллов вода формирует длинные нити (диаметром 1 нанометр), составленные не из шестиугольников, как следует по теории, а из пятиугольных структур.
Ученые высчитали, что пятиугольные кристаллы в данных условиях энергетически предпочтительнее, так как позволяют воде создавать максимальное число связей вода — металл при сохранении сильных водородных связей в самой цепочке замерзшей воды. Исследователи также полагают, что в присутствии металла вода может формировать и другие необычные наноструктуры, например семиугольные кристаллы или системы с иным числом лучей.
Поскольку формирование водяных кристаллов на поверхности твердых веществ (пылинок, в частности) является важным механизмом в атмосферных явлениях, физики считают, что открытая особенность воды поможет в поиске новых способов воздействия на погоду, в частности, при вызывании осадков. Поведение воды на границе раздела сред также играет большую роль в биохимических процессах, потому находка пятиугольного льда важна и с этой точки зрения.
