Kombinovani tim naučnika i inženjera za materijale sa Švajcarskog federalnog instituta za tehnologiju i Univerziteta Jejl, pokazao je laboratorijskim eksperimentom kako kanali ispunjeni vodom koji ukrštaju multikristalni led mogu dovesti do lomova u materijalima kao što su cement i asfalt. U svom radu objavljenom u časopisu Phisical Reviev Letters, grupa opisuje eksperimente koje su sproveli sa providnim predmetima, vodom i silikonom, kako bi pokazali kako tečni kanali u ledu mogu dovesti do lomova u poroznim materijalima.
Voda se, za razliku od drugih tečnosti, širi kada se smrzava. To je zbog jedinstvenog oblika molekula vode i uglova koji se formiraju između njih kada se voda zamrzne. Takva ekspanzija se često okrivljuje za štetu nanetu materijalima kao što su putevi i prilazi, ali kako istraživači ističu, takva šteta je zbog rasta kristala leda, a ne ekspanzije vode. Tako je tim istražio rast kristala kako bi utvrdio kako on uzrokuje štetu.
Napominjući da se u stvarnom svetu većina takvih oštećenja javlja u neprozirnim materijalima, kao što su beton i asfalt, što otežava proučavanje procesa kako se dešava, istraživači su zauzeli drugi pristup. Stvorili su okruženje u kojem bi se svi materijali ponašali na isti način, ali i transparentni.
Tim je počeo sa dva staklena tobogana odvojena odstojnicima. Zatim su napravili jednu sićušnu poru pomoću lepka koji se očvršćava na svetlosti – samo milimetara dužine i širine. Zatim su pokrili unutrašnjost donje strane pore tankim slojem silikona, koji su išarali fluorescentnim česticama pre nego što su dozvolili da se stvrdne. Zatim su napunili pore vodom.
Sa svojim napravljenim aparatom, onda su ohladili samo jedan kraj pore koje su napravili dok su zagrevali drugi kraj. A zatim su posmatrali akciju pomoću mikroskopa. Otkrili su da kako se voda u ohlađenom kraju smrzavala, silikon je počeo da se deformiše i kako je to činio, kristal leda koji se formirao u porama je postajao sve veći i kako je to činio, vršio je pritisak na silikonski sloj.
Pažljiviji pogled na silikonski sloj pokazao je da je sloj vode postojao između leda i silikona, koji je služio kao izvor nove vode za kontinuirano širenje, što je dovelo do vrste oštećenja koja se vide u materijalima kao što su cement i asfalt.
