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科学家发现常温下水的全新存在形式
点击次数:707 发布时间:2015-06-08
 

中国科学技术大学教授吴恒安和特任副研究员王奉超与英、德科学家合作,近日在受限水结构研究方面再次取得突破性进展,观察到石墨烯毛细通道中常温下的受限水以二维方形冰结构的形式存在。研究成果近日发表于《自然》杂志。

水是生物体zui重要的组成部分,可以以液体、气体以及固体等形态存在。不过,界面处或者受限空间内水的结构和动力学行为却并不完全为人所知。此次由德、中、英三国组成的联合研究团队发现,在常温下受限于石墨烯片之间的水会整齐排列成规则的二维方形结构。这是常温下水的一种全新存在形式,突破了长久以来人们对冰的已有认识,该研究成果对于解释低维空间内水的快速输运具有重要意义。

吴恒安课题组在该研究中的核心贡献是,采用分子动力学模拟揭示了二维方形冰形成机理,在石墨烯片之间的分子间作用力影响下,使水中的氢键网络从立体向平面转变,从而形成有序的方形晶体结构。模拟结果还预测,该二维方形冰结构在受限空间内普遍存在,在非石墨烯片及多种不同表面性质的毛细通道内也可能观察到该特殊方形冰结构的形成。

 
 
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