冈山大学研究生院Kenichiro Koga教授的研究小组通过分子模拟分析了被困在碳纳米管内的水的行为,并在世界上首次表明存在一个固液临界点,使其无法区分固体和液体。稻田。在物质的三种状态中,无法区分液体和气体的气液临界点是已知的,但尚未发现任何物质的固液临界点。
分子模拟是一种通过用计算机计算作用在构成物质的每个原子上的吸引力和排斥力来再现物质中原子和分子运动的方法。它对于分析实验中难以验证的现象以及在实验之前预测现象非常有用。Koga 教授等人研究了当压力和温度以这种方式改变时,被困在碳纳米管中的水分子如何表现。结果,很明显,当施加 1000 至数十万个大气压的高压时,行为是无法区分液体和固体的。这是世界上第一个发现固液临界点存在的证据。
这一发现是基于计算机模拟,但似乎可以实际观察到。如果这种状态可以通过实验来实现,预计将有可能发展出只有在固液临界点条件下才会发生的化学反应。此外,由于预测碳纳米管的热导率会迅速变化,因此可以利用被困在其中的物质的状态变化来控制热导率。