我国发现一种新的二维冰结构

　　本报讯（记者李大庆）玻璃上吸附水或在冬天时结冰是随处可见的现象。研究表明，水与玻璃的作用是通过水的氢键与表面的羟基之间来发生的。尽管世界上许多课题组在这方面做了大量工作，但对水在玻璃表面的结构一直没有定论，而相关的物理性质和物理起因仍然是个谜。
　　最近，中科院物理所王恩哥小组在这项研究中取得了重要突破。他们在近几年对水的系列研究工作基础上，首次证明存在一种稳定的二维冰相。它是由四角形和八角形的氢键网格交替组成的，与一种特殊形式铺成的地板图案极其相似。研究人员把这种完全不同与体相的新的冰结构命名为镶嵌冰(Tes鄄sellationIce)。进一步的分子动力学研究还确认了该二维冰相中存在两种不同的氢键，即四角形水环是由强氢键作用组成的，而相邻的四角形水环之间通过弱氢键作用连接成的八角形网格。在这个水的氢键网络结构中，所有的水分子都被四个氢键所饱和，完全满足形成冰的两个基本条件。有趣的是，该研究表明这种镶嵌冰可以在室温下稳定存在。这是人类首次发现一种化学键构形上完全不同于已知体态冰的新的二维冰结构。专家认为，这项成果不但丰富了人们对冰的认识，而且为人们深入探索水与表面的相互作用规律和解释相关的物理性质开辟了新的途径。（图为新发现的二维冰结构）。

　　

作者：记者李大庆文章来源：科技日报（2004.4.14）