作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2023/2/7 10:24:55
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全新形式中密度冰造出 或揭示水低温下奇特行为
有助揭示水在低温下奇特行为

 

科技日报北京2月6日电 (记者刘霞)英国科学家在最新一期《科学》杂志上发表论文称,他们利用极冷钢珠,首次制造出一种名为“中密度无定形冰”的全新形式的冰,其没有整齐有序的晶体结构,密度与液态水的密度相同,有助科学家们更好地理解水在低温下的行为。

此前人们已知有高密度和低密度这两种类型的无定形冰,科学家认为,无法制造出中密度无定形冰(MDA)。但在最新研究中,伦敦大学学院的克里斯托夫·萨尔茨曼及其同事,将拥有六边形晶体结构的规则形状的冰置于一个装有冷却至-200℃轴承钢珠的玻璃杯中时,冰块与轴承钢珠碰撞产生的剪切力制造出了中密度无定形冰。

新制造出的中密度无定形冰是一些细白色的粉末,密度正好介于其他两种已知的无定形冰之间,几乎与液态水的密度完全相同。研究人员认为,这种无定形冰可能是所谓的玻璃相的水,后者是一种即使在极低温度下也表现为液体的物质。

液态水虽然看起来平凡无奇,但一旦冷却到极低温度,就会变得非常神秘。研究人员此前曾假设,超冷水可能同时以两种不同的液相存在,其中一种液相漂浮于另一种液相之上,但中密度无定形冰的存在使这一想法受到质疑。萨尔茨曼表示:“如果我们能够弄清楚中密度无定形冰是什么,那么我们将更好地理解液态水。”

萨尔茨曼指出,中密度无定形冰也可能是外太阳系内冰冻卫星的重要成分,这些奇怪的星球受到了由于其行星的引力而产生的强烈的剪切力,这可能为中密度无定形冰的形成创造了合适的条件。而且,当这些星球上的冰块升温时,释放出大量热量,可能会对这些星球的地质活动产生巨大的影响。

 
 
 
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