教科書需要重新繪制：發(fā)現(xiàn)顛覆了對水組織的理解

隨著分析方法變得越來越復雜，現(xiàn)有的科學模型不斷重新審視.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。

英國劍橋大學和德國馬克斯·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，劍橋大學的新聞稿解釋道.

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

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

與由神經網(wǎng)絡驅動的模型一起，這種改進的技術意味著研究人員能夠看到表面的離子是否帶正電（陽離子） 或帶負電荷 （陰 離子).

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

“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。

簡單來說，這個實驗揭示了在大多數(shù)簡單液體的邊界上發(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。

對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?，這些模型對于預測氣候變化在大氣層上.

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

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

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

該研究已發(fā)表在自然化學.

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