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中国科学家首次通过尝试证实临界冰核的存在

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  中国科学家首次证实临界冰核的存在

  科技日报北京12月19日电 (记者陆成宽)“冰冻三尺,拉菲娱乐会员注册地址,非一日之寒”,自然界中水结冰等相变现象很是普遍。19日,《自然》颁发了一项关于自然界中相酿成核现象的研究成就。来自中科院化学所和国科大等单元的研究人员,首次通过尝试证实了水结冰进程中临界冰核的存在,并给出了临界冰核的尺寸和过冷温度的干系,讲拉菲娱乐会员注册地址,这一成就与经典成核理论预言高度契合。

  美国物理化学家吉布斯等人100多年前基于热力学道理,提出的相变“经典成核理论”认为,水结冰这类相变需要颠末一个成核进程。譬喻,拉菲娱乐会员注册地址是,水过冷形成小冰核,只有当形成的冰核偶尔高出临界尺寸,形成临界核时,相变才气自发产生。可是,百年来科学家始终无法验证临界核的存在。

  临界冰核具有需要期待很长时间才大概呈现的偶尔性、存在寿命小于纳秒的瞬时性以及纳米级尺寸的微观性,使得现有的微观探测技能很难捕获到它。这也成为数十年来的研究难点。此次研究团队缔造性地利用氧化石墨烯纳米片等牢靠尺寸的纳米颗粒去探测临界冰核,尝试结公道论计较,简捷清晰地获得了临界冰核的尺寸。

  “这项尝试研究所得功效与理论计较高度相符,和利用纳米颗粒种类、材质等因素无关,结论具有普适性,不只确定无疑地证实了临界冰核的存在,并且可以成为研究其他相酿成核问题的普遍要领。”中科院化学所研究员王健君说。

  王健君暗示,这项研究在理论上加深了对水结冰机理、相变现象以致统计物理中宏观和微观干系等方面的领略;同时,在细胞和组织的低温冻存、维持疫苗在出产和输运进程中的高活性以及飞机等交通东西的防冰涂层上有重要应用代价。


【编辑:张楷欣】

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