ზოგ შემთხვევაში წყალი 0°C-ზე უფრო დაბალ ტემპერატურაზეც კი ინარჩუნებს თხევად მდგომარეობას. 1859 წელს მაიკლ ფარადეიმ ნაშრომი გამოაქვეყნა, რომლის თანახმადაც, ზოგჯერ ყინულის ზედაპირზე თხევადი წყლის თხელი ფენა წარმოიქმნება. ეს ფენომენი ამ დრომდე არავის ჰქონია ამოხსნილი.

მაიკლ ფარადეი ინგლისელი მეცნიერია, რომელსაც განსაკუთრებული წვლილი ელექტრობის განვითარებაში მიუძღვის. ზემოთ აღნიშნული ფენომენი მან 1842 წელს შენიშნა, თუმცა შესაბამისი ნაშრომი 17 წლის შემდეგ გამოაქვეყნა. მან ისიც განმარტა, რომ ეს მოვლენა შეიძლება ყინულის სხვადასხვა ბლოკის ერთობლივ გაყინვას იწვევდეს. თავის მხრივ, ამით შეიძლება თოვლის გუნდების წარმოქმნა აიხსნას. უნდა ვახსენოთ, რომ არაა გამორიცხული, ეს ფენომენი ფარადეიმდე სხვასაც ჰქონდეს დაფიქსირებული.

ფარადეიმ ამ მოვლენას "წინასწარი დნობა" უწოდა. ეს სახელი ცოტა დამაბნევლად ჟღერს, რადგან წყლის ფენა იმ მაღალი ტემპერატურის გარეშეც წარმოიქმნება, რომელიც საბოლოოდ მთლიან ყინულს ადნობს. საინტერესოა, რომ ეს ფენომენი სხვა კრისტალებშიცაა დაკვირვებული.

აქამდე ამ მოვლენას მხოლოდ ნაწილობრივ თუ ხსნიდნენ, პეკინის უნივერსიტეტის მკვლევართა გუნდს კი ამის შეცვლის ამბიცია აქვს. მათ დამატებითი ფენა აღმოაჩინეს, რომელიც -153°C-ზეც კი ყალიბდება.

ფარადეიმ თავის აღმოჩენილ ფენას "სითხის ფენა" უწოდა, თუმცა დღეს იგი კვაზისითხედ მიიჩნევა. ხოლო ახალი აღმოჩენის თანახმად, ეს არა სითხე, არამედ ამორფული ყინულის ფენაა (AIL), სხვაგვარად რომ ვთქვათ, მოლეკულები ისე არ გადაადგილდება, როგორც სითხეში, თუმცა მათ არც კრისტალისთვის დამახასიათებელი განლაგება არ აქვს.

გუნდმა ყინულის სტრუქტურის სავარაუდო ვიზუალის შესაქმნელად მანქანური დასწავლის ჩარჩო გამოიყენა, შემდეგ კი ეს პროგნოზი ატომური ძალის მიკროსკოპით (AFM) გაკეთებულ დაკვირვებებს შეადარეს.

ახალი კვლევის ავტორები მიიჩნევენ, რომ -152°C-ზე ზედაპირზე პროტონების უწესრიგო განლაგება ღრმულების წარმოშობას უწყობს ხელს. ეს ყინულის მოლეკულებს შორის ბმას ასუსტებს, რაც, თავის მხრივ, ჩვეულებრივ კრისტალს AIL-დ აქცევს.

იმის მიუხედავად, რომ მოდელი ყინულის კონტექსტზეა განვითარებული, იგი სხვა სტრუქტურებსაც შეიძლება მოერგოს.

წინასწარი დნობა ნაწილობრივ იმის მიზეზიცაა, თუ რატომაა ზოგი თოვლის ფიფქი სამკუთხა და არა ექვსკუთხა. გარდა ამისა, წინასწარი დნობა ღრუბლების ჩამოყალიბებაშიც მონაწილეობს და ერთ-ერთი სავარაუდო ახსნაა იმის, თუ საერთოდ რატომ შეგვიძლია ყინულზე ციგურაობა. კვლევის ავტორები ასევე დასძენენ, რომ წინასწარი დნობა სხვადასხვა მასალის გაყინულ მდგომარეობაში შესანახადაც მნიშვნელოვანია, მაგალითად, გადასანერგი ორგანოებისა და ქსოვილების.

კვლევა გამოცემაში Physical Review X გამოქვეყნდა.