AI破解水分子百年谜团：大阪大学揭示水结冰膨胀真相
创始人
2026-07-25 10:59:07
0次
7月25日，日本大阪大学宣布了一项突破性研究成果，该团队利用人工智能（AI）模型揭示了水分子的微观结构变化，解开了水的百年谜团。研究中，大阪大学副教授金康（Kang Kim）领导的团队系统性评估了16种不同的分子结构描述方法，最终找到了最能精准捕捉水分子在不同温度、压力下微观变化的方法。这项研究为理解水结冰膨胀及过冷水异常行为提供了统一的科学框架。
研究指出，水在结冰时会膨胀，这一特性与其他液体不同。现有理论认为，水的这些异常现象与其微观结构有关，这些结构会随着温度和压力的变化而变化。然而，此前缺乏一个系统的表征方案。金康团队借助AI模型，对16种分子结构描述方法进行了性能对比评估，成功破解了描述水分子局部次序的评估难题，理清了水中竞争液态状态的演变脉络。
论文报告进一步解释，为了让水结冰，分子需要有序地排列成像冰这样的结构晶格。分子需要附着在一个称为成核位的基底上，才能演变成固态。水中杂质或容器内部的划痕都可以作为成核位。在光滑且洁净的容器中，水可冷却至冰点以下而不凝固，这种状态称为过冷水。论文认为，导致水反常物理特性的底层机制，在于过冷水中“高密度液态（HDL）”与“低密度液态（LDL）”结构的竞争。升温后，塌缩的HDL结构会多于开放的LDL结构。
相关内容
热门资讯
视频丨216国道抢通已推进至核...
8月26日上午，因尼泊尔一侧发生泥石流灾害，造成西藏日喀则市吉隆县吉隆口岸重大人员伤亡、失联。抢险救...
半小时就能配齐一台机器人，深圳...
编者按：健康完备的经济生态，是推动高质量发展的重要保障。即日起，南方日报、南方+推出“解码广东经济生...
两宫超1.2万个学位！广州天河...
有剧场、科技馆、体育馆美术馆、书画室、艺创工坊……天河区少年宫新宫 （下称“天河区少年宫”）将于今年...
视频丨西藏吉隆县泥石流灾害抢险...
西藏吉隆县泥石流灾害抢险救援进入第7天。今天（9月1日）上午9时55分，西藏自治区在日喀则市公安局吉...
数智赋能黔山田：从“云端”算力...
近日，2026中国国际大数据产业博览会(简称“数博会”)在贵阳正式拉开帷幕。在这场以“词元——数据要...
8月深圳楼市持续稳固向好 二手...
8月，全市新建商品住宅和二手住宅合计成交6864套，同比增长8.5%，国家统计局发布的一、二手住宅销...
9月5日起，广州黄埔新增设多个...
@黄埔街坊9月5日起黄埔新增设多个公交车站8月30日，广州市交通运输局官网发布《关于优化公共汽车南海...
开学第一课丨我国运载火箭为啥叫...
今年，是中国共产党成立105周年，中国工农红军长征胜利90周年。在中国共产党百余年奋斗历程中，长征，...
新华鲜报|一树扎根沙地 “赛考...
“故事永远不会结束。”9月1日，北京首都国际机场。返程前，美国友人“赛考斯”（本名罗纳德·萨科尔斯基...
各地学校举办丰富多彩“开学第一...
央视网消息：这两天，全国中小学陆续迎来新学期。各地以主题鲜明、形式多样的“开学第一课”，引导学生们厚...