Ученые впервые вывели универсальную формулу роста снежинок

Понимание этого процесса открывает путь к управлению свойствами материалов в металлургии и 3D-печати, уверены авторы работы.

Принято считать, что каждая снежинка уникальна и вероятность найти две одинаковые стремится к нулю. Это связано с тем, что процесс образования и формирования снежинки зависит от многих условий: температуры, влажности воздуха, давления, высоты, на которой рождается новая снежинка, скорости кристаллизации.

"Уравнение - это универсальный закон внешней формы дендрита, полученный в рамках геометрико-морфологической теории. В достаточно простой форме оно описывает сложную геометрию не только кристаллов льда, но и металлических дендритов, в том числе сплавных", - поясняет доцент кафедры теоретической и математической физики УрФУ Любовь Торопова.

В частности, теория применима к никелю, а он массово используется в промышленности благодаря таким свойствам, как прочность, устойчивость к коррозии как на воздухе так и при воздействии воды и щелочей, способность к образованию сплавов (он входит в состав нержавеющих сталей).

Модель уже подтверждена экспериментами: внешний контур снежинки всегда описывается выведенным учеными законом.

"Даже в пределах одной снежинки, как правило, развиваются различные ветви. Уникальность нашей формулы в том, что одно уравнение позволяет описать такую сложную морфологию, как снежинка или металлический дендрит, лишь путем изменения одного-двух параметров, зависящих от материала и (или) переохлаждения", - резюмируют ученые.