冰如何融化成水
2016-12-15
科技日报 房琳琳
【字体：大 中 小】
语音播报
冰融化时有一层水样层，其性质始终未明，现在，德国马克斯普朗克聚合物研究所带领的国际团队，成功利用先进的表面特异性光谱技术和计算机模拟，在分子水平上揭示了水样层的属性，发现冰融化成水是随温度变化逐层发生的。
迄今为止的实验表明，在冰面温度达到融点0℃时，水样层厚度可增厚至45纳米（人类头发直径的1/1000），微薄如此，让此类研究极具挑战性。
据美国科学促进会（AAAS）科技新闻共享平台EurekAlert!13日报道，艾伦·白库斯领导的团队研究了水样层在冰上如何形成，如何随温度升高而生长，以及它与正常液体水如何区分。
前期研究工作着重于生成边长约10厘米、表面结构十分明确的冰晶。为了探明冰晶表面究竟是固体还是液体，研究人员利用液体水分子之间具有微弱相互作用力的属性加以区分。利用界面光谱技术，结合受控加热冰晶技术，研究人员能够量化水样层水分子之间相互作用的变化。
实验结果与模拟结果显示，冰表面的第一分子层在低至-38℃时已经开始融化；将温度升至-16℃，第二层变为液体。与此前普遍认为的“连续融化”观点相反，冰表面的融化并非连续的过程，而是逐层发生的。论文合作者米斯查·伯恩补充说，-4℃的准液体层与同温度下过冷水的光谱响应也不同，在准液体层中，水分子间的相互作用更强烈一些。
相关结果发表在最近一期的美国《国家科学院学报》上。
冰融化时有一层水样层，其性质始终未明，现在，德国马克斯普朗克聚合物研究所带领的国际团队，成功利用先进的表面特异性光谱技术和计算机模拟，在分子水平上揭示了水样层的属性，发现冰融化成水是随温度变化逐层发生的。 迄今为止的实验表明，在冰面温度达到融点0℃时，水样层厚度可增厚至45纳米（人类头发直径的1/1000），微薄如此，让此类研究极具挑战性。 据美国科学促进会（AAAS）科技新闻共享平台EurekAlert!13日报道，艾伦·白库斯领导的团队研究了水样层在冰上如何形成，如何随温度升高而生长，以及它与正常液体水如何区分。 前期研究工作着重于生成边长约10厘米、表面结构十分明确的冰晶。为了探明冰晶表面究竟是固体还是液体，研究人员利用液体水分子之间具有微弱相互作用力的属性加以区分。利用界面光谱技术，结合受控加热冰晶技术，研究人员能够量化水样层水分子之间相互作用的变化。 实验结果与模拟结果显示，冰表面的第一分子层在低至-38℃时已经开始融化；将温度升至-16℃，第二层变为液体。与此前普遍认为的“连续融化”观点相反，冰表面的融化并非连续的过程，而是逐层发生的。论文合作者米斯查·伯恩补充说，-4℃的准液体层与同温度下过冷水的光谱响应也不同，在准液体层中，水分子间的相互作用更强烈一些。 相关结果发表在最近一期的美国《国家科学院学报》上。
更多分享
打印
责任编辑：侯茜
鱼化石揭示尾部进化
抗疟剂有治疗前列腺癌潜力
扫一扫在手机打开当前页