게시 및 게시 날짜 : 2020/08/07

물/고압 얼음의 인터페이스에서 "바카라 추천운 물"을 발견했습니다!

-물의 이상한 물리적 특성의 신비를 탐구하는 획기적인 업적

발표 사진

  • 고압 하에서 물을 동결시키는 바카라 추천 표면에서 알려지지 않은 물이 발견되었습니다
  • 바카라 추천운 물은 정상적인 물과 혼합되지 않으며 구조가 다르고 밀도가 높습니다
  • 물의 비정상적인 특성을 설명하는 "두 가지 유형의 물"가설을 검증하는 바카라 추천운 경로를 보여주는 획기적인 성과뿐만 아니라 기능적 재료를 생성하는 과정의 설명과 태양계 내부의 얼음 형제 과정의 설명에 기여합니다

요약

물은 평범하지만 독특한 물리적 특성을 나타내고 많은 자연 현상을 지배하는 이상한 액체입니다 Tohoku University의 금속 및 재료 연구소의 Uda Satoshi 교수 인 Niiya Hiroshi 교수, Hokkaido University의 극저온 과학 연구소의 Kimura Yuki 부교수, Niiya Satoshi 교수, Niiya Hiroshi 조교수, Hokkaido University의 Croogenic Science, Nada Hiroki의 선임 연구원, Advanced Institute of Habanceation of Habanceation of Habanceation of Habanceation of Advanced Professor, Nada Hiroki, Nada Hiroki 선임 연구원이 이끄는 연구 그룹 과학, 문화 대학원 및 도쿄 대학원 대학원은 ICE III을 관찰했습니다이 III은 실온 -20 ° C에서 유지 된 저온 실에서 물에 고압을 적용하여 결정화 된 것으로 밝혀졌으며, 정상적인 물과는 다른 바카라 추천 발견되지 않은 물 층이 얼음과 물이 자라는 물과 물 사이의 인터페이스에서 형성되는 것으로 나타났습니다 또한, 얼음 표면을 짜는 바카라 추천운 물의 습윤성과 표면 패턴은 바카라 추천운 물의 밀도가 정상적인 물보다 크고 정상적인 물과 혼합되지 않으며 구조가 다르다는 것을 시사했습니다 이 결과는 오랫동안 수수께끼 인 물의 고유 한 물리적 특성을 설명하는 "두 가지 다른 유형의 물의 존재"가설을 테스트하는 방법을 열어줍니다

이 결과는 American Chemical Society에서 출판 할 것입니다Journal of Physical Chemistry Letters에 온라인으로 게시되었습니다 7 월 24 일 금요일


연구 배경

물은 우리가 사는 지구에 보편적으로 존재하는 물질이며, 그 속성은 많은 자연 현상을 지배합니다 따라서 물의 본질을 이해하는 것이 매우 중요합니다 물 결정의 형태 인 바카라 추천 표면은 우리가 상상할 수있는 이상한 현상의 설정으로 알려져 있습니다 예를 들어, 0 ° C 미만의 온도 (냉동 지점)에서도 물이 얼면 바카라 추천 표면이 약간 녹아 액체 층을 형성합니다 표면에있는이 액체 층 덕분에 눈사람을 만들고 눈덩이 싸움을 할 수 있습니다 또한 지구의 기후에 큰 영향을 미치는 화학 반응의 장소로 여겨집니다 따라서, 바카라 추천 표면은 많은 친숙한 현상에 관여하기 때문에, 수증기/바카라 추천 인터페이스에 대한 많은 연구가 수행되었으며 그 중요성은 일반적인 지식이되었습니다 한편, 수증기/바카라 추천 인터페이스만큼이나 중요 했음에도 불구하고 워터 아이스 인터페이스에 대한 연구는 거의 진행되지 않았습니다 따라서이 연구 그룹은 다음과 같습니다Anvil 형 고압 발전기*1를 사용하여 물에 압력을 가해 고압 바카라 추천을 물에서 생산하고 광학 현미경을 사용하여 표면을 관찰함으로써 물/고압 바카라 추천 인터페이스에서 발생하는 동적 현상을 조사하려고 시도했습니다

 

결과 내용

연구 그룹은 -20 ° C 및 248MPA의 저온 및 고압 환경에서 생산합니다ICE III*2Hokkaido University의 Cryo-Temperature Science 연구소에 위치한 저온 챔버 (-20 ° C)의 Anvil 형 고압 발생기 및 관찰 장비편광 현미경*3수압에 의해 유도 된 얼음 III의 성장 및 용융 과정이 현미경으로 현장에서 관찰되었다 (도 1) 주변 물에서 상이한 흐름 특성을 갖는 액체 필름은 ICE III 사이의 계면에서 형성되는 것으로 밝혀졌으며, 이는 압력으로 인해 자라는 ICE III와 ICE III 사이의 인터페이스에서 형성된 마이크로 액적이 주변 물과 다르다는 것을 발견했다 이는 이전에 알려지지 않은 바카라 추천운 물이 물/ICE III 인터페이스에 존재할 수있는 가능성을 나타냅니다

바카라 추천운 멤브레인과 같은 물에는 구멍이 있으며 얼음이 자라면서 흔들리는 것으로 관찰되었습니다 한편, 외관 후 얼음 표면 주위를 적극적으로 움직일 때 나타나는 바카라 추천운 물방울이 맑은 유동성을 나타 냈습니다 얼음 표면의 액 적 습윤 각도는 바카라 추천운 물이 주변 물에 비해 밀도가 높다는 것을 시사했습니다 또한, 국립 고급 산업 과학 및 기술 연구소에서 수행 된 분자 역학 방법을 사용한 컴퓨터 시뮬레이션은 물이 ICE III과 유사한 구조를 가지고 있음을 시사합니다

또한, 가압에 의해 얼음 성장이 수행 될 때 균질 한 액체 필름으로서 바카라 추천운 물이 존재하며, 얼음 표면을 균질하게 덮는 액체 필름은 가압이 중지 될 때 이질적으로 이질되어 미로 같은 형태를 보여줍니다 (그림 2) 이 미로 같은 패턴을 2- 연속 패턴이라고하며, 자연적으로 혼합되지 않는 두 개의 다른 유체가 일부 조건 하에서 두 개의 유체로 혼합 상태에서 서로 분리 될 때 일반적으로 볼 수있는 패턴입니다 이것은 바카라 추천운 물과 일반 물이 함께 섞이지 않음을 나타냅니다 이는이 물이 서로 구조가 다르다는 것을 나타냅니다

전통적으로, 물과 얼음 사이의 계면에서 물의 구조는 나노 미터의 순서에서 두께로 얼음에서 물로 지속적으로 변한다는 것이 일반적이었습니다 이 연구는이 일반적인 신념을 뒤집어 물/얼음 인터페이스의 바카라 추천운 이미지를 보여 주었으며, 이는 고밀도 액체가 얼음 표면의 마이크로 미터 규모 두께에 존재하며, 이는 정상적인 물에 대한 명확한 인터페이스를 형성한다는 것을 나타냅니다

연구 그룹은 실온 및 고압 조건 (25 ° C, 954mpa)에서 결정화됩니다Ice VI*4물 사이의 인터페이스에서도 바카라 추천운 고밀도 물이 생산됩니다레이저 간섭계*5가 장착 된 특수 현미경을 사용하여 공개되었습니다 이것은 물/고압 바카라 추천 인터페이스에서 고밀도 물 형성의 보편성을 시사한다

우리가 알고있는 물과 다른 구조를 가진 물의 존재는 고대부터 물의 특이성을 설명하기 위해 논쟁의 여지가 있습니다 그러나, 이에 대한 결정적인 증거는 "물이 다른 구조물을 가진 두 가지 유형의 물로 나뉘어지는 방법", 즉 물의 액체-액체 상 분리를 달성하지 못했다 이것은 이론적으로 예측 된 물입니다액체 액체 임계점*6실험적으로 깊고 도달 할 수없는 조건에 있습니다 대조적으로,이 연구는 실험 조건 하에서 다른 구조를 가진 정상적인 물과 바카라 추천운 물 사이의 물/고압 얼음 인터페이스를 직접 관찰하는 데 성공했으며, "다른 구조"의 실험적 연구에서 차단 된 상황에 대한 바카라 추천운 경로를 나타냅니다

그림 1

그림 1 : 물/ICE III 인터페이스에 형성된 바카라 추천운 편광 물의 현미경의 현장 관찰 이미지 A : ICE III 결정은 압력과 억압하에 물에서 자라고 녹습니다 B : 얼음 표면의 확대 이미지 III 이미지 A, B 및 D는 그림 A에서 제곱 A, B 및 기호 D의 확대 이미지입니다 C : 관찰 된 바카라 추천운 액체 모양의 도식 다이어그램 그림에서 파란색과 빨간색 사각형으로 표시된 개략도는 각각 그림 B에서 파란색 및 빨간색 사각형으로 표시된 관찰 된 이미지의 액체 모양에 해당합니다

그림 2

그림 2 : 균질에서 물/ICE III 인터페이스에서 형성되는 바카라 추천운 물 층의 양이온 형태로의 발달 A : ICE III의 미세한 이미지 성장 수중 B : 물/얼음 III 인터페이스의 확대 된 이미지 이미지 A와 B는 그림 A의 제곱 A 및 B에 해당합니다 C : 바카라 추천운 물 형태의 도식 다이어그램 왼쪽 및 오른쪽 다이어그램은 그림 B의 이미지 A와 B에 해당합니다

 

중요성, 문제, 전망

증기, 액체 물 및 얼음 사이의 물이 나타나는 형태의 변화는 우리가 사는 지구의 자연 현상에 큰 영향을 미칩니다 따라서 물의 특성을 명확히하는 것이 매우 중요합니다 이 연구 결과는 물의 숨겨진 특성 중 하나를 보여 주었다 이 연구에서 "바카라 추천운 물"의 발견은 우리가 결코 이해하지 못했던 물과 관련된 중요한 자연 현상을 밝히는 데 기여할뿐만 아니라, 여전히 미스터리에 흩어져있는 이상한 액체 인 물의 물리적 특성을 설명하는 데 기여할 것으로 예상됩니다 또한, 물로부터의 얼음 성장은 용융으로부터의 결정 성장이며,이 연구의 결과는 용융물로부터 기능 재료를 형성하는 기본 과정을 설명하는 데 유용 할 것으로 예상된다 또한, 태양계 내부에 존재하는 얼음은 고압으로 형성되기 때문에,이 발견은 천체 형성의 과정을 명확하게하는 데 도움이 될 것으로 예상된다

 

게시 된 논문

잡지 이름 :Journal of Physical Chemistry Letters
영어 제목 : 물에서 고밀도 액체 물-ICE 인터페이스
모든 저자 : H Niinomi, T Yamazaki, H Nada, T Hama, A Kouchi, J T Okada, J Nozawa, S Uda 및 Y Kimura
doi :https : //doiorg/101021/acsjpclett0c01907

 

공동 연구 기관 및 보조금

이 결과는 Niiya Hiromasa 조교수, Uda Satoshi 교수, Okada Junpei 부교수, Nozawa Junpei 부교수, Kimura Yuki 부교수, Yamazaki Tomoya 부교수, Kauchi, Kauchi, Nikira Promotion of Compertitute의 부교수 인 Kimura Tomoya 부교수, Kimura Tomoya 부교말 히로키, 도쿄 대학 고급 과학 대학원, 고급 산업 과학 연구소, 도쿄 대학원 학사, 고급 과학 대학원 하바 테츠야 (Haby Tetsuya) 교수 인 하바 테츠야 (Haba Tetsuya) 부교수 하바 테츠야 (Haba Tetsuya), 도키오 대학원 학장 이 연구는 또한 Hokkaido University Institute of Croogenic Science and Technology Joint Research Project No 18K001의 지원으로 수행되었습니다


특별 용어 설명

*1anvil 유형의 고압 생성기
이 장치는 두 개의 뾰족한 단단한 재료 (anvil)의 점을 서로 대항하여 머리에 고압을 생성합니다 다이아몬드 및 사파이어와 같은 단단한 재료가 사용됩니다 실제로, 샘플은 개스킷이라는 작은 구멍이있는 금속 플레이트에 도입되고 개스킷 구멍의 샘플은 두 쌍의 모루 사이에서 고정되어 고압 상태를 생성하도록 눌렀다 이 연구에서는 사파이어, 구리 및 물이 각각 모루, 개스킷 및 시편에 사용되었습니다[참조로 돌아 가기]
*2 ICE III
바카라 추천 다형성의 유형 다형성은 동일한 화학적 조성물이지만 다이아몬드와 흑연 사이의 관계와 같은 결정 구조를 갖는 것입니다 우리가 일반적으로 보는 바카라 추천은 바카라 추천입니다H라고합니다 육각형 프리즘 모양의 격자를 기반으로합니다 반면에, 우리가 관찰 한 저온 고압 환경 (-20 ° C, 248mpa)에서 생성 된 바카라 추천은 입방체를 기반으로하며 다른 결정 구조를 가진 다른 다형 모르 프와 구별하기 위해 바카라 추천 III이라고합니다[참조로 돌아 가기]
*3 편광 현미경
이 현미경을 사용하면 규칙적인 빛보다는 조명을 위해 선형 편광을 사용하여 정상 현미경으로 보이지 않는 관찰 된 샘플의 편광 및 복굴절 특성을 시각화 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
*4 ICE VI
이것은 바카라 추천 다형성의 한 유형으로, 이번에 관찰 한 실내 온도와 고압 환경 (25 ° C, 954mpa)에서 생산 된 정사각형 바닥이있는 직사각형 평행 가피입니다[참조로 돌아 가기]
*5 레이저 간섭계
이것은 서로 서로 방해하는 두 개의 다른 광 경로를 통해 발생한 레이저 빔으로 인한 간섭 프린지의 변화로 인해 두 광학 경로에서 미디어 간의 광학적 차이를 조사하는 측정 기기입니다 샘플을 두 조명 중 하나에, 다른 하나는 공백으로 샘플의 광학 특성을 반영하는 간섭 프린지를 획득 할 수 있습니다 또한 정상적인 광학 현미경으로 감지 할 수없는 작은 굴절률 차이를 감지 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
*6 액체 액체 임계점
이것은 1 성분 액체의 두 유형의 액체 사이의 액체 액체 상 전이선이 중단되는 온도 및 압력 상태 다이어그램의 점입니다 액체-액체 상 분리를 나타내는 두 가지 유형의 액체는 액체-액체 임계점 아래의 균질 상으로 명확하게 구별된다 한편, 액체-액체 임계점이 액체 액체 임계점을 초과하면 두 가지 유형의 액체를 상으로 명확하게 구별하는 것은 불가능 해지고, 두 가지의 구조는 공간과 시간 모두에서 변동한다 물의 물리적 이상은 저온 고압 환경에서 물이 고밀도 액체와 저밀도 액체로 분리되는 액체 액체 임계점을 가정하여 설명됩니다[참조로 돌아 가기]


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