Лучший способ проникнуть в суть природного явления — попытаться воссоздать его в виде эксперимента. «Изучая физику снежных кристаллов, я заинтересовался возможностью вырастить точно такие же снежинки, как те, что падают с неба, в контролируемых условиях, — рассказывает Кеннет Либбрехт. — Я называю их дизайнерскими снежинками, потому что в лаборатории можно создать снежинку практически любой желаемой формы».

Такие снежинки не встречаются в природе. Они называются «подсвечники». Их начинают выращивать при -15 градусах, после чего перемещают в -7 градусов, где на концах получившегося дендрита вырастают столбики
Снежинку на фото Кеннет Либбрехт вырастил, попеременно перемещая кристалл из зоны с температурой -14 градусов Цельсия и высокой влажностью (условия роста дендритов) в зону с температурой -7 градусов (условия роста пластинок)
Снежинка была выращена на границе между зоной дендритов и пластинок. Низкий уровень влажности обеспечил контролируемый рост веток, а своевременное повышение температуры — образование перепонок

Один из самых продвинутых способов выращивания снежных кристаллов предполагает применение диффузионной камеры. Дно такой камеры охлаждается до температуры -400С, а в верхней части поддерживается +400С. Потолок камеры покрыт впитывающим материалом вроде губки или фетра, к которому подводится вода. В центре камеры образуется воздух, перенасыщенный водяными парами, — строительный материал для снежинок. Главное достоинство диффузионной камеры — возможность точно управлять параметрами роста снежинки. Поднимая или опуская кристалл, можно регулировать температуру, а изменяя подачу воды — влажность.

Процесс роста снежинки может занимать десятки минут. Все это время снежинку необходимо удерживать в определенной части камеры, что не так просто, учитывая микроскопические размеры кристаллов. Либбрехт использует метод электрических игл, открытый в 1963 году британским метеорологом Бэзилом Мэйсоном. В нижнюю, холодную часть диффузионной камеры помещается электрический провод, который вскоре покрывается льдом. На провод подается высокое напряжение примерно 2000 В, и на нем, повинуясь электрическому полю, начинают расти тончайшие ледяные иглы с сечением меньше человеческого волоса. Особенно хорошо иглы растут в присутствии паров силикона, уксусной кислоты или бензина. Когда электричество отключается, на концах игл начинают расти снежинки.

Зная закономерности роста снежных кристаллов, можно построить снежинку практически любой формы. К примеру, начав процесс при -150С, мы получим дендрит с тонкими и длинными лучами. Переместив снежинку чуть выше, в -130С, и уменьшив влажность, мы стимулируем рост шестиугольных пластинок на концах лучей. Затем цикл можно будет повторить. Варьируя температуру и влажность в соответствии с дизайнерским замыслом, можно создавать снежинки, образование которых в природных условиях невозможно.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№1, Январь 2008).