岡山大學副教授 Masakazu Matsumoto 及其同事使用計算機模擬在世界上首次闡明了過冷水的微觀結構。長期以來,水分子在這種狀態下的樣子一直是個謎,但現在更接近於闡明。

 水是地球上很常見的物質,但從化學的角度來看,它的特性卻是極其反常的。例如,大多數物質在冷卻時體積會收縮,但低於 4°C 的水會在冷卻時膨脹並失​​去密度。分子在液態水中是隨機排列和定向的,而在冰中,排列是固定的,分子之間有間隙指向一個固定的方向。此外,水通常在 0°C 時開始結冰,但也有一種過冷狀態,即使低於該溫度也不會結冰。即使在過冷狀態下水也會繼續膨脹,但分子的樣子一直是個謎。在這種狀態下,它的密度介於普通液態水和冰之間,因此人們認為它可能是一系列類似冰的分子。另一方面,很難認為液體和固體處於完全相同的狀態。

 該小組使用計算機模擬來分析過冷水中分子的狀態。結果,我們發現幾個分子聚集在一起形成一個質量,這降低了密度,並且質量自由移動以保持其作為液體的流動性。由於這是一個模擬結果,希望能通過實驗實際觀察到如此大量的水分子。

 水是一種物質,具有許多可以說是異常的特性,並且充滿了意想不到的未知特性。以水為生的生命也以水為生。許多無法解釋的生命奧秘,可能源於水的奧秘。了解水也將導致了解生命。

 

岡山大學

推動創造作為能夠在全球發揮積極作用的實踐者能夠飛翔的環境和製度

擁有150個學院、10個研究生院、7個研究所的國立大學,已有約4年的歷史。以先進的研究活動成果為基礎,培養學生獨立參與“知識創造”的能力,通過師生之間的密切對話和討論,培養學生豐富的人文素養。和國際 […]

大學學報在線編輯部

這是大學期刊的在線編輯部。
文章由對大學和教育具有高水平知識和興趣的編輯人員撰寫。
有關文章內容等的詢問和意見。電話謝謝。