超声速冷冻产生80%立方晶体结构的冰
美国-瑞典的一个研究小组制造出了由80%立方晶体组成的微型冰珠。这些奇异的冰晶正在挑战一切可能的极限,这就提出了100%立方晶体是否存在的问题.
虽然大多数冰以六角形晶体的形式存在雪花错综复杂的结构体现了六重对称-在高空云中观察到立方晶体。了解这些亚稳态立方晶体是如何形成的,可以深入了解大气过程,并可能改进气候模型。人们曾尝试在实验室中制造立方冰,但迄今为止达到的最高立方度约为70%。
要制造80%立方的冰,需要一个团队芭芭拉Wyslouzil俄亥俄州立大学和Claudiu斯坦斯坦福大学国家加速实验室的研究人员将纳米水滴加速到超音速,并将其过冷到-45°C。在这种条件下,液滴在百万分之一秒内结冰。在冷冻100μs后,研究人员通过x射线散射确定了晶体的立方度。
实验结果与分子动力学模拟结果接近。由于模拟通常代表的是最佳情况,因此可能不可能制造更多的立方冰。
参考文献
一个Amaya等,期刊。化学。列托人。, 2017,8, 3216 (doi:10.1021 / acs.jpclett.7b01142)
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