我国科学家首次观测到水在纳米尺度的液-固相变现象

2026年1月24日
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(图片来自网络)



我国科学家首次观测到水在纳米尺度的“样子”


我国科学家实现水在纳米尺度观测新突破


据IT之家报道,北京大学物理学院等单位科学家利用自主研发的扫描量子传感显微系统,首次在室温条件下直接观测到水在纳米尺度受限空间的液 - 固相变。这一成果由江颖、边珂、王恩哥等与香港城市大学合作完成,发表在《自然-材料学》(Nature Materials)上。



  • 研究背景:纳米受限水(被“关”在十亿分之一米级别的极小空间)的物理性质特殊,其液 - 固相变此前缺乏直接观测手段,科学界长期存在争议。

  • 创新方法:将高端扫描探针技术与量子传感技术融合,研发出“原子尺度磁共振成像仪”般的系统,实现直接窥探纳米空腔内水分子的结构与相变。

  • 实验发现:当受限水空间尺寸缩小至1.6纳米以下时,水分子进入“类固体”状态;进一步压缩至1纳米以下时,水在室温下形成整齐的晶体结构,为纳米通道中流体超润滑输运现象提供解释。

  • 学术价值:该成果证实了分子动力学模拟结果,为理解水在极端环境下的行为提供了关键视角,推动了纳米科学和材料科学领域的发展。


(图片源自《自然-材料学》,展示模式机理图)



(声明:该内容经AI精编) 查看原网页

精彩评论(10)

  • 网友10 2026-01-24 08
    直接看到水的相变,像开了新大门,以后对水的研究会更深入!
  • 网友9 2026-01-24 08
    对纳米材料和流体输运领域有实际意义,为国家发展感到自豪!
  • 网友8 2026-01-24 08
    水在纳米级的‘样子’原来这么有趣,为人类智慧点赞!
  • 网友7 2026-01-24 08
    这样的科研成果振奋人心,以后可能应用到更多领域,很期待!
  • 网友6 2026-01-24 08
    利用扫描量子传感技术实现观测,方法创新很有意义,为团队点赞!
  • 网友5 2026-01-24 08
    科技突破让很多不可能成为可能,我国科研实力越来越强了!
  • 网友4 2026-01-24 08
    小时候就好奇水的‘小世界’,现在终于能看到,太激动了!
  • 网友3 2026-01-24 08
    原来水在纳米尺度会变成‘类固体’和晶体,好神奇!科学让想象成真!
  • 网友2 2026-01-24 08
    这种纳米观测技术很先进,对科研和工业都有帮助,期待更多成果!
  • 网友1 2026-01-24 08
    太厉害了,国家科技发展真快,为科学家点赞!
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