您现在的位置：新闻首页>科技
二维冰存在及生长机制首获证实
近百年来，人类发现了冰的18种三维结构，其中最常见的就是六角形的冰相，例如飘落的雪花、解暑的冰块、南极的厚冰层。但自然界是否有稳定存在的二维冰，一直缺乏确切的实验证据。北京大学、美国内布拉斯加大学林肯分校以及中国科学院的研究团队，利用高分辨qPlus型原子力显微镜技术，首次在实验上证实了二维冰的存在，并以原子级分辨率拍到了二维冰的形成过程，揭示了其特殊的生长机制。该成果2日发表于国际顶级学术期刊《自然》。
在此次研究中，科研人员精确控制温度和水压，在疏水的金衬底上，首次生长出这种单晶二维冰结构。他们将非侵扰式原子力显微镜成像技术运用于二维冰的亚分子级分辨成像，再结合理论计算确定了其原子结构。
“结果表明，二维冰由两层六角冰无旋转堆叠而成，两层之间靠氢键连接，每个水分子与同一层的水分子形成三个氢键，与上下层的水分子形成一个氢键，因此所有的氢键都被饱和，结构非常稳定，是一种可以独立存在的‘自饱和’二维冰。”文章通讯作者之一、北京大学量子材料科学中心教授江颖说，这也是第一种被实验证实的二维冰结构，研究人员将它命名为“二维冰I相”。
怎样才能看到二维冰的形成？研究人员将二维冰从零下153摄氏度“速冻”到零下268摄氏度，把冰生长过程中的一系列中间状态冻结下来，并对其进行稳定的成像，提出了二维冰岛锯齿状边界的“搭桥”式生长和扶椅状边界的“播种”式生长机制。
二维冰的发现不仅挑战了100多年来人们对冰相的传统认识，而且应用前景广阔。“如果有二维冰存在，三维冰会贴着表面生长，非常稳固。但如果没有二维冰，形成的三维冰与表面接触面很小，很容易被风吹走。我们可以根据二维冰的结构更有针对性地设计和研发防结冰材料。”江颖认为，利用二维冰，可以减小材料之间的摩擦。此外，二维冰可以作为一种特殊的二维材料，为高温超导电性、深紫外探测、冷冻电镜成像等研究提供全新平台。
- 凡本网注明"来源：的所有作品，版权均属于中，转载请必须注明中，http://www.fj.zawww.cn。违反者本网将追究相关法律责任。
- 本网转载并注明自其它来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
- 01美欧贸易紧张升级：美上调欧盟进口飞机关税
中新网2月15日电 据外媒报道，当地时间14日晚间，美国政府宣布，将于2020年3月将欧盟[详细]
- 02英特尔20亿美元收购以色列人工智能芯片制造
美国芯片制造商英特尔公司16日宣布，以约20亿美元收购以色列人工智能芯片制造商哈巴纳[详细]
- 035G 工业互联网 释放乘数效应
5G是新一代信息通信技术升级的重要方向，工业互联网是制造业转型升级的发展趋势。当技[详细]
- 04我国最大潮流能发电机组研制成功
科技日报哈尔滨1月13日电 （记者李丽云 通讯员王学善）记者13日从哈电集团获悉，新年[详细]
- 05北斗快速辅助定位系统用户已突破3亿
记者从中国兵器工业集团有限公司（以下简称兵器工业集团）11日召开的2019年科技工作会[详细]
- 06刷脸支付智能导航 你想要的便捷这条地铁都
不用带手机、不用带钱、不用带卡，刷脸就可以过闸坐地铁；走过一体化智能安检闸机，就[详细]
- 07我首次完成太阳帆在轨关键技术试验
记者从中科院沈阳自动化所获悉，由该所研制的“天帆一号”（SIASAIL-I）太阳帆，搭载[详细]
- 08机器人图书馆上岗 海量图书各就各位
在图书馆借书时，有没有遇到这样的尴尬，明明数据库显示要借的书就在某书架上，但就是[详细]
- 09黑洞吸积物理图像“最后一块拼图”完成
科技日报讯（记者吴长锋付毅飞）记者从中国科学技术大学获悉，该校团队与中国极地研究[详细]
- 01共享停车亟待破坎前行
这段时间，全国不少地方频频探索共享停车的实招、妙招，随着共享停车市场扩大，一些深[详细]
- 02科普：什么是人工智能？ 会干啥？真能取代
中新网5月25日电(吴涛)随着柯洁对战AlphaGo两局失利，人工智能(AI)又引发大众关注。那[详细]
- 039月推出面向高中生的人工智能教材
1月7日，由图灵奖得主、中国科学院院士、清华大学交叉信息研究院院长姚期智领衔主编的[详细]
- 04应用场景不断拓展 市场需求倒逼机器人产业
我国机器人产业经过多年发展水平如何？近日，由中国机器人产业联盟主办的2019年中国机[详细]
- 05支付宝：近700万人从事40余种新职业 最高月
新浪科技讯 12月6日上午消息，支付宝首次公布在其平台上诞生的新职业。自支付宝2004年[详细]
- 069月1日起北京公交可刷码乘车
北京公交刷码乘车服务将于9月1日起公开测试。北京青年报记者昨日从北京公交集团了解到[详细]
- 07生命化学分子如何起源于太空？碳分子形成环
我们已知道太空中遍布多环芳烃物质，事实上，银河系大约20%的碳都锁定在多环芳烃。 新[详细]
- 08智能分类回收机 投递全程不超过30秒
新华社讯（记者程迪李嘉盈）清早，南昌青山湖高新技术产业园区丹石社区居民万辉鹏拎着[详细]
- 09中兴通讯与奇瑞汽车签合作协议 打造5G行业
近日，中兴通讯与奇瑞汽车在安徽芜湖签署战略合作协议，双方将共同研究基于5G的车联网[详细]
- 01人工智能继续迭代 类脑计算悄然走红
深度学习正遍地开花，但它可能并非人工智能的终极方案。无论是学术界还是产业界，都在[详细]
- 02地球可能并非最宜居星球 系外行星或拥有更
TRAPPIST-1行星系统的艺术图，其中有3颗行星处于宜居带内。图片来源：物理学家组织网 [详细]
- 03美“火星2020”拟于明年夏季升空
据美国太空网12日报道，美国国家航空航天局（NASA）的“火星2020”火星车拟于明年夏季[详细]
- 041毫升唾液检测DNA 将3.4万个家谱数据化意味
将3.4万个家谱数据化意味着什么 23魔方开发基因检测新应用场景 陶玉祥 本报记者 盛 利[详细]
- 05报告显示：我国大数据智能化及5G应用走向深
新华社重庆8月27日电(记者黄兴)中国信息通信研究院在此间举行的中国国际智能产业博览[详细]
- 06地球首次生物大灭绝持续时间仅20万年
进入显生宙以来，地球一共发生过5次全球性大规模集群灭绝事件。其中，发生在4亿多年前[详细]
- 07工信部：从未要求运营商降速 4G将与5G长期
从未要求运营商降速4G将与5G长期并存 工信部回应网传4G降速 本报北京8月22日讯 记者侯[详细]
- 08OPPO开始在日本市场采用“新策略”
OPPO开始在日本市场采用“新策略” 参考消息网10月10日报道日媒关注到，中国智能手机[详细]
- 09打破国外技术垄断！磁基板给信号开“VIP通
打破国外技术垄断 降低手机生产成本 磁基板给信号开个“VIP通道” 坐公交、地铁，无需[详细]
