东北大学、北海道大学、产业技术综合研究所、东京大学等研究小组发现,在低温产生的冰III的表面存在着不同于普通水的“新水”,高压环境。

 就像金刚石和石墨之间的关系一样,冰有几种不同的晶体结构,尽管它具有相同的化学成分。其中,在被称为冰III的高压冰中,我们在与水的界面发现了一层以前未知的“新水”层,它是由低温高压使水冻结而成的。

 该课题组利用砧式高压发生器对水加压,在水中产生高压冰,对水的加压和减压引起的冰的生长和融化过程进行极化,据说是用显微镜当场观察。然后,发现在压力下生长的冰III的界面和在减压下融化的冰III的界面处形成具有不同于周围水的流动性的液体。

 从冰面的润湿性和表面图案来看,这种“新水”被推测为一种结构不同的液体,其密度比普通水高,与普通水不相溶。过去,人们认为在水/冰界面处水的结构从冰到水不断变化,但在本次研究中,我们推翻了这个神话,冰的表面有正常的水和结构。直接观察表明,不同的“新水域”存在形成不同的界面。

 这一结果为验证“水的存在具有与我们已知的水的结构不同的结构”的假设铺平了道路,该假设已被讨论了很长时间以解释水的特殊物理性质。预计有助于阐明和阐明与水有关的自然现象。

纸张信息:[物理化学快报] 水-冰界面的高密度液态水

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