Tetrahedra可以解释水的独特性 - 对生活至关重要的特殊品质

时间：2022-05-19 09:25:05 来源：

东京大学的科学家基于形成四面体结构的两国模型来解释水的异常性质和令人惊讶的水液体过渡。

东京大学工业科学研究所的研究人员通过实验数据筛选，探讨过冷水的可能性在无序和四面体结构形式之间的液相转变。他们发现了基于Tetrahedra合作形成的关键点的证据，并表现出其在水的异常中的轻微作用。这项工作表明，水的特殊品质 - 这对生命至关重要 - 主要来自两国特征。

液态水对于我们所知，寿命是必不可少的，但其许多属性不符合其他流体行为的方式。其中一些异常，如水的最大密度为4℃及°其大的热容量，对生物体具有重要意义。自Röntgen时，这些特征的起源引发了科学界的激烈辩论。

现在，东京大学的研究人员利用了两种模型，该模型在液态水中定位两种分子结构的动态共存。这些是熟悉的常规液体结构和局部有利于四面体结构。与许多其他相转变一样，可能存在“临界点”，其特征在于，Tetrahedra之间的相关性接受电力法形式，这意味着不再存在任何“典型的”长度。

使用水分子的计算机模拟，以及对实验结构，热力学和动态数据的综合分析 - 包括X射线散射，密度，可压缩性和粘度测量 - 研究人员能够缩小临界点应该的地方，如果它存在。

“如果在这些条件下，在液态水中形成四面体结构，则可以进行临界点的液相转变，”铅作者瑞士说。

该团队表明，这发生在-90℃的温度周围°，压力约为1,700个大气压。该范围内的实验非常困难：因为迄今为止水的正常冷冻，冰晶可以快速形成。然而，样品可以在这些非常高的压力下保持含有亚稳态“过冷”状态的液体。

“我们看到了证据表明临界点是真实的，但它的效果几乎可以忽略不计，因为它离临界点太远了。这意味着水的异常来自两国特征而不是关键性，“高级作者Hajime Tanaka说。科学家们预计该项目将导致对水的异常起源以及更多实验研究的长期争论的融合，以获得第二临时水的第二临时。

参考：2020年10月12日的瑞仕和Hajime Tanaka的“液态水的异常和临界性”，国家科学院的诉讼程序.DOI：
10.1073 / PNAS.2008426117

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