科技日报训练记者张佳欣
据克日发表于《自然》杂志的论文，英国剑桥大学的科学家发现，单分子层情势的水既不像液体也不像固体，并且在高压下变得高度导电。他们从亘古未有的精度猜测了单分子厚水层的相图。
图片来源：物理学家构造网
人们对“重力水”有很多相识：它在结冰时会膨胀，并且沸点很高。但当水被压缩到纳米级时，它的性子会发生戏剧性的变化。
在膜之间或微小的纳米级空腔中的水也很常见——从生物体到地质构造，它无处不在。但这种“纳米受限水”的活动与我们平时的饮用水非常差别。
此次，研究职员通过开辟一种新方法，从亘古未有的精度猜测了这种水不平常的活动，并在分子程度上检测到了几种新的水相。
被限定在单分子厚的水层中的水经历了几个阶段，包括“六方相”和“超离子相”。在六方相中，水既不是固体，也不是液体，而是介于两者之间；在高压下形成的超离子相中，水变得高度导电，以一种雷同于电子在导体中流动的方式推动质子快速穿过冰层。
相识水在纳米尺度上的活动对很多新技术至关重要。医学治疗的乐成可能取决于人体内微腔中的水的反应。研究职员表现，这种超等相对将来的电解液和电池质料可能很重要，由于它表现出的导电性比目前的电池质料高出100—1000倍。别的，海水淡化以及流体的无摩擦输送都依靠于对受限水活动的猜测。
“对于全部这些范畴，相识水的活动是最基本的。”论文第一作者、剑桥大学优素福·哈米德化学系的文卡特·卡皮尔博士说，“我们的方法能够从亘古未有的精度研究石墨烯通道中的单层水。”
这些效果不仅有助于明确水在纳米尺度上的工作原理，而且还表明“纳米受限”可能是探求其他良好性能质料的一条新途径。 |
