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科学家想了个新方法,能让水在绝对零度时不结冰

科普小知识2023-03-14 21:58:05
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瑞士科学家发现了一种防止水结冰的方法,这种方法即使在极低的温度下也很有效。这项研究可以帮助其他科学家分离、保存和研究大分子生物。

苏黎世大学的科学家可以通过收集一种新型的合成脂质来保持过冷的液态水。

科学家在《自然纳米技术》杂志上详细介绍了他们项目的结果。在这项研究中,科学家开发了一种合成脂肪分子,称为脂质中间相。这种脂质可以自组装成膜,其分子在外观和行为上与天然脂肪分子相似。当这些薄膜聚集在一起时,它们形成宽度小于一纳米的互连微通道网络。科学家发现,即使在零下的温度下,这些薄膜微小通道中的水也不会结冰。

在实验中,科学家们使用液氦将单酰基甘油修饰的脂质中间相冷却到零下263摄氏度——仅比绝对零度低10摄氏度。他们在实验中注意到,在零下的极端温度下,水变成了“玻璃状”,但没有冰晶的迹象。

苏黎世大学化学教授埃胡德?埃胡德·兰道说,他们合成的脂质之间的区别在于,他们在分子的疏水部分添加了一个强应变三元环,在必要的弯曲处创造了极小的通道,防止了脂质结冰。

同时,兰多教授也指出了实验的困难:“这些脂质的合成和纯化非常困难。”脂质分子具有排斥水的疏水部分和吸引水的亲水部分,因此这两部分很难合成。

因此,为了给他们的实验创造一种新的类脂,研究人员将合成的类脂分子模拟在能够在极低温度下存活的细菌膜上。

苏黎世大学的拉斐尔?梅赞加教授说:“我们的实验为进一步研究铺平了道路,以促进对低温环境中分子结构的研究,并最终了解水和脂质在极端温度条件下如何相互作用。”

科学家想了个新方法,能让水在绝对零度时不结冰