科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一種二維冰相
生物抗凍蛋白如何抗結(jié)冰,冰川之間的相對(duì)滑移、大氣臭氧的降解催化,都與冰的結(jié)構(gòu)和成核生長(zhǎng)密切相關(guān)。經(jīng)過(guò)近百年的探索,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了冰的18種三維晶體結(jié)構(gòu),其中自然界最常見(jiàn)的就是六角形的冰相。然而,是否有穩(wěn)定存在的二維冰,學(xué)術(shù)界一直有很大爭(zhēng)議。 近日,北京大學(xué)、美國(guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校以及中國(guó)科學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì),利用高分辨qPlus型原子力顯微鏡技術(shù),首次在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了二維冰的存在,并以原子級(jí)分辨率拍到了二維冰的形成過(guò)程,揭示其特殊的生長(zhǎng)機(jī)制。北京時(shí)間1月2日,該成果在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。 二維冰由兩層六角冰堆疊而成,兩層之間靠氫鍵連接 早在20世紀(jì)20年代,英國(guó)著名物理學(xué)家、X射線發(fā)現(xiàn)者布拉格與其它幾位科學(xué)家便分別利用X射線“描繪”冰晶體結(jié)構(gòu),拉開(kāi)了三維冰結(jié)構(gòu)研究的序幕。2015年,石墨烯發(fā)現(xiàn)者安德魯·蓋姆帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在雙層石墨烯間發(fā)現(xiàn)了一種四方二維冰相,轟動(dòng)學(xué)術(shù)界,但這種二維冰隨后被質(zhì)疑是氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu),二維冰存在與否一直成謎。 |