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水的第四形态!塑性冰七被观测到:兼具固、液态特性

2025-02-17 22:18 · 稿源: 快科技

在2月17日的报道中,快科技披露了一项有关水奇异态的新发现。水除了固态、液态和气态这三种基本形态外,还存在更多形態,其中一些只在极端条件下才会出现。

近日,一支国际科研团队利用法国劳厄-朗之万研究所的先进仪器,首次观测到了水的奇异态——“塑性冰七”(Plastic ice VII)。

15年前,科学家通过分子动力学模拟预测了塑性冰七的存在,此次则首次通过实验证实了这一预测。

塑性冰七是一种兼具固态和液态性质的特殊形态。在此形态下,水分子形成一个刚性立方晶格,类似于冰七(一种在高压下由液态水形成的立方结晶态)。

与普通冰不同的是,塑性冰七中的水分子仍然保留了液态水中的皮秒级旋转运动。这种形态存在于177℃至327℃的高温和0.1GPa至6GPa的压力范围内。

研究团队根据温度和压力变化,识别出水的三种不同形态:液态水(水分子同时具有平移和旋转运动)、固态冰(平移和旋转运动均被冻结)以及介于两者之间的塑性冰七。

在塑性冰七中,水分子排列成有序的晶体结构,失去了自由平移的能力,但保留了旋转能力。

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