水的船形解决了理论与实验的分歧

水分子在金属表面上排列成船形六聚体。这是一项理论研究的结论，该研究声称解决了长期存在的实验结果(似乎显示了平面六聚体)与椅子构象的理论预测之间的矛盾。

水很奇怪。它不同寻常的特性使得一些研究人员把它想象成两种不同的液体而不是一种均匀的物质。2002年，化学家发现薄水层在低温下会在疏水金属(如铜)上形成规则的六聚体。在扫描隧道显微镜(STM)图像中，这些结构看起来是平坦的。但几个团队后来的理论计算表明，椅状吸附结构比平面六聚体更稳定。

来自中国和瑞典的一组科学家现在认为他们已经解决了水的难题，表明船形六聚体不仅符合实验结果，而且实际上比椅子构象的能量更低。

该团队通过从头算分子动力学模拟STM图像。只有在船的构造上，它们才显示出相同的拉长的C₂实验中所见的对称六边形。进一步的计算证实，船形结构是电子全局能量最小值，这意味着它比椅形结构和平面六聚体结构更稳定。

更好地了解水与表面的相互作用可以帮助研究人员设计出在水存在时性能会发生变化的材料。