＂把科学带回家＂ 提供 撰文 犀牛 前段时间网上的瓜呈聚集性爆发，想必大家放开吃了不少。 科学家也吃瓜，不过和我们守网待瓜不同，他们都是朝着一个方向主动出击、千里追瓜。 水分子之间的关系，就是科学家要追的一个瓜。尽管水是我们再熟悉不过的事物，也是生命的基础，但我们至今还没能完全理解水，其中水分子CP的瓜，也没能吃的特别明白。 水分子之间的关系，是以氢键相互作用来实现的，也因此形成了扑朔迷离的结构。我们眼中无形的水，并非真的无形。 这些结构决定了水一系列反常的特性：水在4℃的时候密度最大，冻成冰后的密度反而比水要小，也正是这个原因，冰封湖面下的游鱼才能安然过冬；水的比热容比其他常见物质的可能都大，升温难、降温也难，所以水体周围的温差就不是很大；水是汞以外表面张力最大的，这对动植物体内的水分和营养运输至关重要。 那是什么样的微观结构赋予了水这些特性的？水分子们是两两结对、三人成行，还是雨露均沾？ 经典的模型认为，液态水的微观结构和最常见的冰类似。几乎我们看到的所有冰有着同样的微观结构，即每个水分子都和其他4个水分子以同等的氢键结合，就像是自己伸出两只手，同时又握住伸来的另两只，最终形成立体的网络，这种结构被称为冰＂Ice Ih相＂。不过在前面的＂几乎＂之外，冰还有另外18种微观结构。 Ice Ih相 但近年来的研究并不完全赞同这种经典的四面体模型。2004年，斯坦福大学 Anders Nilsson 教授领导的课题组在《science》发表了一项研究，他们利用X射线吸收光谱等方法研究了水分子的排列方式，结果表明，无论在室温还是90℃的高温，大部分水分子周围并没有像预期的那样结合4个水分子，有80%~85%的水分子周围比较紧密结合的是2~3个水分子，其中只有2根比较强的氢键。 由此他们提出，液态水中，最重要的结构方式应该是类似锁环或绳圈的结合模式。这个模型向100多年来的经典模型发起了挑战，引发了广泛争议。 绳圈模型 5个月之后，《science》杂志就刊登了另一篇不同结果的论文，这次是加州大学化学系的 Saykally RJ 教授。他用同样的方法，对-22℃的过冷水到15℃的液态水进行了研究，最后得出结论，Nilsson 教授观察到的实际上氢键解离时的临时结构，如果放在更长的时间平均来看，经典模型仍然是合理的。 但Nilsson 教授显然没有被完全说服，2008年发表他们更为精细的研究结果，他们认为经典的四面体结构和绳圈结构会快速转换，但后者更重要。后续有科学家指出在常温液态水中两种结构存在的比例差不多，但温度降低会使绳圈结构转变为四面体结构，而这种转换可能与水在4℃左右密度最大的这类反常性质有关。这场争论仍然在持续，不过科学就是这样，我们拭目以待。 平常状态下水分子之间的关系变化可能也不大了，为了吃新的瓜，科学家要给水分子们加把火。他们给水分子们换了环境，比如研究高压下的水分子。原本1个水分子和4个握手形成氢键，压力增大后，变成了和12个握手！虽然这对于水分子来说有些异样，但其实这差不多就是一般的液体结构。 和12个水分子形成氢键的混乱氢键结构模型 但在这些芸芸水分子中吃瓜磕cp，也已经满足不了一些科学家了，他们要磕这其中一些显得特别的CP——水分子簇，也就是两个或两个以上水分子形成的聚集体。这可能用来解释水的一些反常性质，比如为什么不完全遵守热胀冷缩的规律。 水分子簇最初是在实验室中特定的条件下发现的，而发现的也不是最简单的二聚体，是六聚体。科学家使用红外光谱对液氦中的水分子簇进行了研究，发现了6个水分子形成的环状三维结构。后来发现的水分子六聚体的三维结构多种多样，有棱柱状、笼状和书页状等。七聚体只有笼状结构，八聚体除了笼状，还有环状结构。 棱柱状六聚体 甚至还发现了由100个水分子和280个水分子形成了一个嵌套的20面体结构。理论模型还预测了有700多个水分子形成的水分子簇，不过目前还没有实锤。 假想的由100个水分子组成的二十面体水分子簇和基本结构 之所以水分子的关系如此令人迷惑，关键就是分子间形成的氢键，说强不强、说弱不弱；而氢键的强弱，不只与形成氢键的两个当事水分子有关，还会与周围其他的水分子有关，甚至隔了好几个水分子依然有影响。 不禁想起那句老话：结婚不是两个人的事情，是两个家庭的事情…… 宅不住？其实在你爸妈出生前，你就进行过一次长征 复工后堵车了？太阳也陷入了宇宙级的幽灵堵车中 把科学带回家 ID：steamforkids 原创文章版权归微信公众号 ＂把科学带回家＂所有 转载请联系 bd@wanwuweb.com 动图来源和参考资料储存于石墨： https://shimo.im/docs/86TrggxCTjrwCqkw
iPhoneXS和Max最新测试结果，续航能力逆天，网友到底该信谁？每当苹果公司发布一款新的产品，不管是iPhone手机智能手表还是iPad，都会引来众多机构和媒体的争相评测，今年自然也不例外。就在刚刚，知名外媒消费者报告公布了iPhoneXS和i网友反馈苹果新闻（AppleNews）访问出现故障当地时间今天早上，许多用户反馈无法使用苹果新闻（AppleNews）应用程序。打开应用程序后，没有看到今日故事的概要，而是向用户显示了一条错误消息（如下图所示），指出该摘要不可用。如何把便便变成可再生能源？网友涨知识了从字面上去理解，我们都知道什么是可再生能源，它指那些在自然界中可以循环往复被使用的能源，它们不会因为使用而减少。当提及可再生能源时，你第一时间能想到的有哪些？水能风能太阳能潮汐能，电火花打点计时器的结构你知道吗？电火花打点计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的一种计时仪器。1。电火花打点计时器的结构电火花打点计时器结构组成主要包括电源线（插座）脉冲电流开关（侧边未标出）墨粉电磁打点计时器的结构你知道吗？电磁打点计时器当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振片被磁化后的磁极热电阻结构类型热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最三星通过UI2。1将一些GalaxyS20特性融入到S10和Note10系列距离三星发布OneUI已经有一段时间，主要为了代替TouchWiz用户界面，该界面早在2010年就已发布，在正式推出GalaxyNote9S9和S9之后，OneUI界面收到广泛An如何在不关机的情况下清除iPhone手机内存？对于那些长时间使用智能手机的用户，他们肯定已经留意到一个问题，就是当手机保持运行一段时间之后，它的速度会有明显减慢的迹象，这种情况不仅仅存在于Android智能手机，苹果的iPhoTN系统是什么TN系统，称作保护接零。当故障使电气设备金属外壳带电时，形成相线和零线短路，回路电阻小，电流大，能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。1。tn系统是什么意思TN系统，称作保护接零为什么太阳系中的行星在同一平面上运行？如果你曾经仔细观察过太阳系的各类模型，可能已经注意到，它们都有一个大致的共同特征，那就是太阳行星卫星和小行星，几乎位于同一平面上。太阳系模型但这是为什么呢？天文学家给出的答案是，当新贵入局！卫星互联网不再是贝佐斯和马斯克之间的太空竞赛在亿万富翁争夺主导新兴太空轨道旅游业的同时，卫星互联网太空竞赛也在升温。亚马逊的ProjectKuiperSpaceX的Starlink和软银支持的OneWeb。现在，在从太空提供