既是固态又是液态,科学家造出超离子水

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既是固态又是液态,科学家造出超离子水
麻省理工科技评论 6天前 0

6天前

近日,科学家成功发现超离子水,该发现有望改写教科书。
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近日,科学家成功发现超离子水,该发现有望改写教科书。

近日,科学家成功发现超离子水,该发现有望改写教科书。因为超离子水既是一种固体,同时也是一种液体,将在未来助力新材料的研发。

其实,有关存在超离子水的设想已经存在了数十年,科学家们曾认为水以这种形式存在于天王星和海王星的内部,但这次是第一次有人在实验中证明了这种形式的水确实存在。在实验中,科学家们使用了一种高压型的冰和一些强力的激光脉冲。激光与高压冰的结合诞生了地球自然界中不存在的压力,以及一种新的水的存在方式。在水结冰时,水分子中的一对氢原子通常会被推开,而在制造超离子水的实验中,源自激光的强热打破了分子内部原子间的联系,从而使氧原子的固体晶体结构得以保留下来,而在晶体结构的周围又存在着氢原子核或离子的流动,这便导致了水同时处于固态和液态。

为了在地球上制造出超离子水,科学家们需要对样本施加高于地球自然界中可见压力一百万倍的压力。这个过程需要水流通过两个钻石层,以形成一种特殊的冰(冰VII,在室温处于固态)。在实验的下一个过程中,科学家使用激光照射冰层约10-20亿分之一秒,以产生生成超离子水的条件。研究人员表示,对超离子冰的研究,将有助于解释为什么天王星和海王星的磁场偏离中心,因为根据目前的推断,这种磁场偏离的现象应该是由行星上的超离子冰造成。

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