水是一种电导体,这是一个基本常识,将在科学课上教授——当然,这也是为什么水系统神奇宝贝害怕放电型的原因。但说实话,虽然水导电的现象看似简单,但200多年来,没有人能解释水是如何在原子水平上导电的。
有趣的是,虽然在周围世界看到的水是一种很好的电导体,但在实验室之外很少见的超纯水实际上是不导电的,因为它缺乏自由电子。然而,在自然界中,几乎所有的水都与沉积物和矿物质混合,从而电离水分子并使其导电。
红色是氧原子,灰色是氢原子
多年来在分子水平上研究水的化学性质为约翰逊的团队提供了优势。它们可以冻结化学过程,捕捉分子的瞬态,揭示Grotes机制引起的结构变化。
为了提高图像的清晰度,研究人员只使用了5个“重水”分子,然后将它们冷却到接近绝对零度。这样,所有的过程都变慢了,质子运动的图像可以变得更清晰。
本质上,科学家们发现的是一块罗塞塔石碑。这为水及其电导率提供了新的视角,而电导率是地球上许多化学反应的一部分。
此外,研究团队使用的技术是革命性的。它还能让我们一窥水的其他特性,比如它神秘的第二液态。
虽然水无处不在,但它是宇宙中最不可思议的分子之一。在原子水平上对水及其电导率进行更深入的研究,可以揭示科学家们以前错过或误解的东西。