6432cc喜中网

发布时间:2019-12-28 03:09:14 | 来源 :Sogou

6432cc喜中网6417中特网  “水是世界上最常见、也是非常复杂的物质。最近,我们在尝试人工控制结冰,在国际上首次从原子层次上观察到冰是如何形成的,发现在二维极限下冰的结构与石墨烯很相似……”前不久,在第二届世界顶尖科学家青年论坛上,北京大学物理学院量子材料科学中心教授江颖描绘的水世界吸粉无数。话音刚落,参会的多位诺奖得主纷纷上前交流,水之于人类,还有哪些未解之谜?  从原子尺度“窥视”水的结构以及水合离子的结构,捕捉水分子与离子如何“相爱相杀”,曾困扰人类百余年。近5年来,江颖团队相继获得世界首张亚分子级分辨的水分子图像、世界首张水合钠离子的原子级分辨图像,并发现了水合离子是如何运动的。这对于改良锂离子电池、提高海水淡化效率、治理雾霾等,都能起到一定的促进作用。  从一池盐水中抓取到单个水合离子  生命离不开水,但水之于生命就像一个隐形的朋友,它时刻相伴左右,我们却始终看不清它的容颜。  水的低调、深沉,源于它神秘的“内涵”。北京大学物理学院量子材料科学中心教授江颖接受科技日报记者采访时介绍,水与其他物质的相互作用非常复杂。例如,水作为溶剂能使很多盐溶解,盐里的钠离子、钾离子会被水分子一个个拽出来,被水分子包围,离子和水分子就形成了一个个的水合离子。“但是,这些离子周围包裹了几层水分子,这些水分子的数目和结构是怎样的,它们在离子周围是如何分布的,又是如何运动的,水合离子对水的氢键结构有什么影响,困扰了国内外科学家100多年。”  要看清楚水合离子的结构和运动规律,面临的巨大挑战之一,就是如何在实验上获得单个离子水合物。  江颖团队发展了一套独特的离子操控技术,他们首先将直径约20微米、相当于头发丝直径一半的金属丝“削尖”成单原子,用针尖在氯化钠薄膜表面移动,抓取单个钠离子,再用带有钠离子的针尖扫描水分子,形成含有一个水分子的钠离子水合物,然后拖动其他水分子与钠离子水合物结合,便得到含有不同水分子数目的钠离子水合物。  改良音叉做探针,看到“多动”的水合离子  工欲善其事必先利其器。实验制备出单个水合离子后,便需要通过高分辨成像看清楚水合离子的结构。  一个偶然的机会,江颖受“qPlus原子力显微镜技术”的启发,琢磨上了音叉。“上音乐课的时候,老师会拿着音叉让大家辨音,音叉质量,叉臂长短、粗细的差异,会导致它们发出不同的声音。如果把音叉的一个叉臂连上针尖,用针尖和水合离子发生作用,就会产生振动频率的变化,而振动频率的变化就反映了力的大小。通过力在空间中的微小变化就可确定水分子和离子的精确位置。”  说干就干。为了提升音叉品质因子和共振频率,江颖团队将音叉的结构做成不对称的形状,一个叉壁厚,一个叉壁薄,以提高信噪比,降低力的耗散。最终,探针可以探测到皮牛级的力,灵敏度和分辨率均处于国际领先水平,依靠极其微弱的高阶静电力,可以清楚区分出单个水中带正电的氢原子和带负电的氧原子。  2018年,江颖团队成功确定了水合离子的原子吸附构型,不仅水分子和离子的吸附位置可以精确确定,就连水分子的微小变化都可直接识别。这是人们首次在实空间得到离子水合物的原子层次图像。  而随后对水合离子输运规律的研究发现,包含有特定数目水分子的钠离子水合物,在氯化钠晶体表面运动时,似乎患上了“多动症”,运动速度比其他水合物要高10—100倍。  具体来说,包含1、2、4、5个水分子的钠离子水合物容易被氯化钠晶体表面“捕捉”,而含有3个水分子的离子水合物,却很难与四方对称性的氯化钠衬底匹配,所以在晶格表面“蹦蹦跳跳”。“这种幻数效应有一定的普适性,适用于相当一部分盐离子体系。”江颖说。  有利于锂电池研发、海水淡化、雾霾治理  水合离子变得可观可控,正在给我们带来惊喜。江颖表示,目前,他们正在和合作者尝试研发一种“水系锂离子电池”,通过调配锂离子和水比例,形成一种稳定的离子水合结构,生成新的电解液,提高电池的安全性,避免电池爆炸。“目前的难点在于,电池的电压不能太高,例如通常的水系离子电池施加1.23伏以上的电压,水就会分解,导致电池失效。”  不过近日,江颖团队与北京大学深圳研究生院研究团队发现,当电池电解液内锂离子和水的比例达到1∶2时,会形成一种特殊的链状结构,施加2伏以上的电压,水也不会分解。“而且这种结构在金属和石墨的表面都能形成,这为更安全的新型电解液的研发提供了新的思路。”  海水淡化也有可能更加高效。“海水淡化,主要是将海水中的盐离子去掉,变成淡水。如果知道离子周围的水是如何与其结合的,就可以想办法让他们分离,还可以尝试利用幻数效应,设计一些特殊结构的孔道,让离子快速跑掉,让水留下来。”江颖透露,目前,他们正在研究氧化石墨烯表面如何亲水、脱水,尝试用这种材料来过滤海水。  初冬来临,一呼一吸间,雾霾颗粒可能进入人体。在江颖看来,不同性质的雾霾颗粒及其表面结构,决定了包裹其的水层和水分子的结构不同,这都将影响雾霾颗粒的生长和聚集,以及雨和雪的形成,而如果能发现水合离子的结构和形成规律,就可以反其道而行之,破坏掉这些结构,抑制雾霾的形成。明东:“脑语密码”破译者  弘扬科学家精神·青稞力量  陈 曦  “如果把大脑信号的密码比作密码本,那将是一本厚厚的字典,我们现在能够看到的,仅仅是这本字典第一页的前几行字,未来可以通过人机融合达到人体效能增强,机器可以成为我们身体密不可分的一部分。”

潘文博介绍,去年8月份以来,农业农村部、自然资源部会同有关部门和单位,在全国开展“大棚房”问题专项清理整治行动,有效堵住了以设施农业为名违法违规用地行为的“后门”。

6432cc喜中网

6432cc喜中网甘肃庆阳消防:结合剪纸艺术巧思传播“防火术”22号线(平谷线)工程调整为东大桥至平谷,线路长度调整为78.6公里,研究采用双流市域D型车8辆编组,投资调整为639.3亿元,其中河北段长度22公里,河北段投资183.7亿元。项目建设工期4年。有重大立功表现 内蒙古发改委原副主任赵文亮获刑9年12月19日晚间,公告内容显示,富力地产已向联交所申请H 股由12月20日上午9时正恢复买卖。北京烟民363.5万比5年前减55.5万 控烟落实仍存难点

看图解特马48111

7、经典一吻多功能老婆大结局

6432cc喜中网_6417中特网15日11时29分,额定流量220立方米每小时的排水设备开始排水,但通过观察,发现水位每小时上涨445毫米。中药协道歉

一码一肖100准

该负责人表示,中关村是昌平、回龙观、天通苑的首要出行目的地,其次是上地。这样一来,除了解决现在东西向客流差异造成的不均衡,将更多客流用更短时间、更短路程更方便地送到目的地。13号线扩能提升后,13A线能够进入到回龙观及天通苑区域内部,同时通过13A线直达中关村,提高该区域的服务水平及直达性具有重大的作用。日政府修改福岛一核报废进度 池内燃料搬出推迟5年

6432cc喜中网  石建平介绍,《青海省节水行动实施方案》确定了29项重点任务。其中,围绕加强用水总量和强度双控,青海提出强化用水指标刚性约束、建立水资源承载能力预警机制、严格用水全过程管理、全面建立节水评价机制、强化节水监督考核等任务。(完)中新社成都12月24日电 (记者 贺劭清)第七届中日韩工商峰会24日在四川省成都市举行。

(责任编辑:6432cc喜中网)
新闻排行
独家原创
热点专题
6432cc喜中网 2019年116期青龙報 92922小鱼儿 跑狗图每期自动更新解 053期彩霸王 香港四不像正版官方网
66hznet平特高手 九龙四不像图震惊世界 四不像动物必中一肖图 蝴蝶心水高手论76633 福中福论坛 2018跑狗图全年资料
小鱼儿玄机2站 2019生肖表 买六肖稳赚期期公开 香港平特一肖 彩票之家免费资料大全 黄大仙彩报
最准网站特马资料 www.078com 2019年马会传真 2018全年免费资料大全 刘伯温开奖结果王中王 一品堂经典论坛
八仙过海玄机图 567883包租婆论坛 特彩吧天空彩高手与你 116期六盒免费资料 特马最准资料网站 320999最快开奖
860000黄大仙06543 精准平特 连码是什么意思 268988 天将图库88996 54433nm香港王7中王
78345com黄大仙 六合联盟116期 肖一码期期中大公开 717777平特一肖 管家婆六肖选一肖 3493神算天师开奖