物理課本要重寫了 水在100℃也能凍結！

材料牛注：具有科學常識的人都知道，水在海平面的冰點是0℃，而MIT的研究人員卻發現，將水置于足夠小的碳納米管中，即使在沸點水也能夠凍結。

將水置于非常小的空間中時，即使在沸點（正常情況下的）水也能發生凍結

即使是只了解一些科學基本常識的人也知道，水在海平面的沸點是100℃（或212℉）。然而科學家早就發現，如果將水限制在非常小的空間中時，其沸點和冰點可降低約10℃。

那也就是說，如果這是合乎邏輯的結論，那么將水限制在盡可能狹窄的空間內會發生什么呢？顯然，它會凍結（即使環境溫度在水的沸點以上）。

近期的Nature Nanotechnology發表了MIT研究人員的一項奇妙發現，他們將水置于一組內徑與幾個水分子尺寸相當的納米管中，利用高敏成像系統——振動光譜技術，追蹤納米管內水的運動，首次詳細測量了水的行為。

實驗中水的相變行為與預期的一樣，但是變化的巨大幅度和方向（即冰點是升高而不是降低）與預期的不同。在一次測試中，水在大約105℃凝固，雖然很難給出精確測量結果，但是實際溫度應該高達150℃。

Michael Strano、MIT化學工程的Carbon P. Dubbs教授及其合作者說：“當尺寸足夠小的時候，測量結果是難以預測的，這真是一個全新的領域。”

Strano表示，早期模擬得到的（與此研究結果）相矛盾的結果可能是因為研究人員沒能精確測量納米管的尺寸。如這項研究所示，直徑上微小的差異（例如從1.05nm到1.06nm的變化）也能使冰點發生巨大變化。

Strano和他的同事同時驚奇地發現，水竟然能夠進入納米管，通常認為碳納米管是疏水（或斥水）的。直到現在，這仍然是一個未解之謎謎。

雖然納米管中的水確實發生了固化，但研究人員不愿意將其稱為冰，因為他們還不能證明其存在冰特有的晶體結構。Strano說“這不一定是冰，但它是一個類冰相。”

這一新發現將帶來新的應用，利用冰在室溫中能夠穩定存在及其獨特的電、熱性能，可以制成工程冰填充導線。

原文鏈接：Carbon Nanotubes can Make Water Freeze even at Boiling Temperatures.

文獻鏈接：Observation of extreme phase transition temperatures of water confined inside isolated carbon nanotubes.

本文由編輯部楊樹提供素材，鄭麗仙編譯，黃超審核，點我加入材料人編輯部。

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