实验室偶然发现了第一个五角形冰晶


作者:Colin Barras(图片来源:Kenneth Libbrecht)他们说没有两个雪花是相同的,但像所有天然冰晶一样,它们只是同一个六面体主题的变化现在,物理学家已经找到了五角形冰晶的第一个证据查看显示研究团队发现的简短图像库在-173°C的温度下,在超高真空中在铜表面上形成不寻常的棒状冰晶在这些条件下,少量的水开始吸附在铜上,自发地形成独立的棒伦敦大学学院的化学家Angelos Michaelides说:“自从几年前首次发现这些链条以来,人们认为它们必须是用六边形建造的”他是在显微镜下研究棒的团队的成员,并注意到每根杆的顶部具有规则的锯齿形突起它们太小而不能成为水分子的常见六边形排列 - 称为六聚体 - 是天然冰晶的基础该团队计算出这种模式实际上是由水分子中的氧和氢原子投射引起的,这些原子被迫向上而不是像往常一样平躺模拟显示,这只能是五角形排列的水分子而不是六边形液态水偶尔可以在“笼状化合物”中呈现五角形形式 - 一种分子的晶格,其捕获并包含第二种分子 - 但人们认为冰总是六角形的 “这是一个很大的惊喜,”迈克尔德斯说但是“我们尽可能地自信,这是第一次观察到表面上的五边形冰结构”粘附在表面上的第一个水分子粘附在由铜原子形成的高点上它们所采取的形状迫使下一个水分子附着在表面上,形成五边形 Michaelides说,新的结果表明,更有异国情调的冰晶形状是可能的迈克尔德斯说:“没有硬性规定金属支撑的冰结构必须由五边形构成” “Heptagons和其他有趣的结构可能是可能的”然而,除了六角形的雪花之外,其他任何东西都不可能在自然界中找到 “宏观冰五边形结构[将]需要在多个维度上生长,我们知道我们无法用五边形完全填充2D空间,”Michaelides说 “这是一项令人着迷的工作,”英国爱丁堡赫瑞瓦特大学的马丁麦考斯特说,他没有参与这项研究 “毫无疑问,我们越了解水及其表现如何,这种简单但普遍重要的溶剂似乎就越复杂,”他说查看显示研究团队发现的简短图片库期刊参考:自然材料(DOI:10.1038 / nmat2403)参见我们关于水的怪异特征:水:量子灵药更多关于这些主题:
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