教科書需要重新繪制：發(fā)現(xiàn)顛覆了對(duì)水組織的理解

隨著分析方法變得越來(lái)越復(fù)雜，現(xiàn)有的科學(xué)模型不斷重新審視.最近受到審查的是分子在一定體積的鹽水表面的組織方式。

英國(guó)劍橋大學(xué)和德國(guó)馬克斯·普朗克聚合物研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，帶電粒子或離子，并不像以前認(rèn)為的那樣在溶液的表面上活躍 - 相反，它們位于地下層。

這一發(fā)現(xiàn)將需要重新繪制教科書模型，劍橋大學(xué)的新聞稿解釋道.

“我們的工作表明，簡(jiǎn)單電解質(zhì)溶液的表面具有與以前認(rèn)為的不同離子分布，并且富含離子的亞表面決定了界面的組織方式。說劍橋大學(xué)的理論化學(xué)家亞伊爾·利特曼（Yair Litman）。

為了做出他們的發(fā)現(xiàn)，該團(tuán)隊(duì)使用了一種名為振動(dòng)和頻生成（VSFG），以驚人的精度測(cè)量最小尺度的分子振動(dòng)。

與由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)的模型一起，這種改進(jìn)的技術(shù)意味著研究人員能夠看到表面的離子是否帶正電（陽(yáng)離子） 或帶負(fù)電荷 （陰 離子).

除了檢測(cè)離子的地下層外，這項(xiàng)新研究還表明，這些離子可以在上下方向上取向 - 指的是分子的實(shí)際物理排列 - 而不僅僅是一個(gè)方向。

“在最上面有幾層純凈水，然后是富含離子的層，最后是散裝鹽溶液，”說利特曼。

簡(jiǎn)單來(lái)說，這個(gè)實(shí)驗(yàn)揭示了在大多數(shù)簡(jiǎn)單液體的邊界上發(fā)生了什么電解液.分子排列決定了它們將如何與周圍的事物發(fā)生反應(yīng)。

對(duì)這些層及其排列的透徹了解可以為各種其他模型提供信息，例如我們?yōu)楹Ｑ蟊砻嫣峁┑哪Ｐ?，這些模型對(duì)于預(yù)測(cè)氣候變化在大氣層上.

除了增強(qiáng)我們對(duì)周圍世界的理解外，研究人員還認(rèn)為，他們的工作還有助于開發(fā)任何必須將固體和液體結(jié)合在一起的技術(shù)——包括電池.

“這些類型的接口在地球上無(wú)處不在，因此研究它們不僅有助于我們的基本理解，還可以帶來(lái)更好的設(shè)備和技術(shù)。說馬克斯·普朗克聚合物研究所的分子物理學(xué)家米沙·波恩（Mischa Bonn）。

“我們正在應(yīng)用這些相同的方法來(lái)研究固體/液體界面，這可能在電池和儲(chǔ)能方面有潛在的應(yīng)用。

該研究已發(fā)表在自然化學(xué).

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