日本東北大學、北海道大學、日本產業技術綜合研究所和東京大學的研究人員發現,在低溫高壓條件下形成的冰Ⅲ表面,存在著與普通水不同的“新水”。

 與鑽石和石墨一樣,冰具有多種不同的晶體結構,儘管它們具有相同的化學成分。其中,在水在低溫高壓下凍結而成的名為Ice III的高壓冰中,我們在與水的界面處發現了迄今為止未知的“新水”層。

 該研究小組利用砧型高壓發生器對水施加壓力,在水中產生高壓冰,並用顯微鏡進行了現場觀察。然後,發現在冰III的界面處形成了與周圍水俱有不同流動性的液體,該液體在壓力下生長並在減壓下融化。

 根據冰表面的潤濕性和表面圖案,推測這種“新水”是一種結構不同的液體,不與普通水混合,並且密度比普通水更高。傳統上認為,水的結構在水/冰界面處從冰到水不斷變化,直接觀察發現不同的“新水”存在,形成不同的界面。

 這一結果為驗證“存在與我們已知的水結構不同的水”這一假說開闢了新的途徑,這一假說長期以來一直為解釋水的奇特物理性質而爭論不休。預計將有助於闡明與水有關的自然現象。

論文信息:[物理化學快報雜誌] 水-冰界面處的高密度液態水

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