这里是科学美国人——60秒科学系列,我是亚当·利维
水分子可以自行排列成大得多的结构 。以复杂的雪花为例,它们都是在合适的条件下自已形成的 。现在,研究人员在光的帮助下,创造出了他们自已的微妙水结构,展现形式为微小的冰迷宫 。
研究小组取了一些糖水,并将其保持在冰晶和水可以和谐共存的温度下 。之后,他们让水接触特定频率的红外线,在这一频率下,冰晶比水更容易吸收红外光 。
“我们认为当你说明冰吸收的红外光比水多时,会发生一些有趣的事情 。因为冰一旦融化就会变成液化水,之后它吸收的就少了,所以会出现一种负反馈的情况 。我们不知道这会发生什么 。”
以色列耶路撒冷希伯来大学的物理学家伊多·布拉斯拉夫斯基说到 。光引起的加热融化了晶体上的小孔 。这些小孔有时会连接起来形成通道,研究人员观察到,在一个小时的过程中,一个迷宫般的图案逐渐形成 。
“在某一时刻,我们突然看到了整个系统图案的出现 。不仅有开口和闭口的小孔,还出现了一些通道 。我们一起意识到,我们发现了一种此前未观察到的新现象 。”研究人员在《科学进展》期刊上发表了他们的发现 。
这听起来可能很酷,但这项技术可能也有一些冰冷的应用 。解冻可能会让你想到微波炉,但用微波炉加热冰有一些缺点 。“微波实际上加热的是水,而不是冰 。所以现在我们有了一个系统,这个系统加热的冰比水多 。”
由于波长短的红外光更多地加热冰而不是水,对于小心翼翼地解冻保存在冰上的脆弱生物样本来说,这项技术可能会派上用场 。这将是我们期待看到的好事 。同时对解冻来说也是件好事 。
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