世界最小水滴!科学家发现由「21个水分子」构成...才具水的特性
▲科学家发现,至少要有21个水分子才能构成1滴水。(图/取自免费图库pixabay)
过去科学家不断的在研究,究竟要多少的水分子才能汇集出一滴水。日前就有科学家用了21个水分子,组成了「世界上最小水滴」。
综合外媒报导,这个普遍被认为属于哲学思想范畴的问题,即当一滴水被分成一半时,各自都还是被称为一滴水,再分割亦然,但每种分割总有一个临界数量,当水分子数少于临界值,这个物体就不具有水滴的特性。
从发表在英国皇家化学权威期刊《化学科学》的报告显示,义大利米兰理工大学的科学家发现,21个水分子组成的分子团,与宏观的一滴水的光谱基本吻合。也就是说,至少需要21个水分子才可以组成一滴水。
▲义大利米兰理工大学对水滴做出了最新研究。(图/取自免费图库pixabay)
研究人员表示,水具有优秀的溶解能力、极高的比热容量、适宜的黏度,这些都不是单个水分子能够带来的特性,而是众多水分子聚集而成的「一滴水」才具有的性质,因此过去科学家就相当好奇,最少需要多少个水分子才能被视为一滴水?并展开了研究。
科学家利用溶剂化(Solvation)的过程还原了水分子汇集的步骤,先将一个水分子独立出来,然后在周围不断增加水分子,并用光谱学的方法,来侦测每个水分子振动的频率,接着遍能观察出独立的水分子随着周遭水分子增加而产生了不同的震动频率,并推断出成为「一滴水」的最基本条件。
▲水具有优秀的溶解能力、极高的比热容量、适宜的黏度,但这些都不是单一一个水分子能够带来的特性。(图/取自免费图库pixabay)
不过目前依人类的技术,还没有办法准确的掌握一个水分子周围增加水分子的方法,而且一个水分子的分子光谱信号太弱,也没有办法侦测到,因此必须借由计算机建立模型,并模拟独立的水分子周围添加水分子时,它的光谱会如何变化来观察。
最后科学家发现,当独立的水分子与另外4个水分子组成一团时,外围已经包裹了一层完整的水分子层,分子光谱也与一滴水的光谱比较接近,但还有一些偏差,不过他们将外围的水分子增加到20个形成21个水分子团时,独立的水分子就成功与分子光谱和实验值吻合,成为世界上最小的1滴水。