热点:水怎么成冰？ 科学家发现最小冰立方新结构

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原标题:水怎么变成冰？ 科学家发现了最小冰立方的新结构

11月2日，记者从中国科学院大连化物所，该所江凌研究员和杨学明院士团队与清华大学李隈教授研究小组合作，利用自主开发的基于大连相干光源的中性簇红外光谱实验方法，开发了一些最小冰立方的新结构 这些最小冰立方是由8个水分子组成的水簇，为揭示冰的微观结构和形成机理提供了新的思路。 相关成果最近在《自然通信》上发表了。

冰在我们的生活中普遍存在。 但是，冰的结晶过程非常迅速，同时也很难控制，因此正确分析微冰结构和形成机理仍然是一大科学课题。 研究水分子如何在水分子簇、液态水、冰中生长对理解冰的微观结构和形成机理很重要。

江凌和杨学明小组在使用自主开发的中性簇红外光谱实验装置进行研究中发现，中性水分子八聚体( h2o)8的红外光谱显示了冰的光谱特征。 另外，李隈研究小组利用自编的tgmin程序结合高精度的量子化学理论方法，计算出水分子八聚体的各种稳定结构和红外光谱，理论结果与实验结果高度一致，表明这些最小冰立方是由8个水分子组成的水簇

研究结果表明，水分子八聚体存在五个稳定的立方体结构，其中三个水立方体结构是首次实验观测到的。 这些立方体结构中的水分子都是用三配位的方法结合成立方体的顶角，这些特殊结构的优良稳定性来源于大量的离域三中心二电子氢键作用。

这项研究为揭示最小冰立方的许多新结构，揭示冰的微观结构和形成机理，特别是“速冻”提供了新的思路，对大气科学和水科学等行业的研究具有重要的科学意义。 (记者邓晓明)

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