水的第四形态！塑性冰七被首次观测到：兼具固、液态特性

电脑知识网2月17日消息，水作为地球上最常见的物质之一，一般来说有固态、液态和气态三种基本形态，但其实水还拥有更多形态，其中一些仅在高温高压下出现，也被称为奇异态。

近日，一个国际科研团队借助位于法国劳厄-朗之万研究所的先进中子光谱仪等设施，首次观测到了水的奇异形态——“塑性冰七”（Plastic ice VII）。

在15年前，科学家借助分子动力学模拟，预测了“塑性冰七”的存在，而此次则首次通过实验观测到了这一形态。

“塑性冰七”是一种兼具固态和液态特性的混合态，在这一形态下，水分子形成了刚性立方晶格，类似于“冰七”（一种在3GPa以上由液态水形成的立方结晶冰）。

与普通冰不同的是，“塑性冰七”中的水分子仍保留了液态水中的皮秒旋转运动，这种形态出现在177℃至327℃的高温和0.1GPa至6GPa（1GPa=10亿帕）的压力环境下。

研究团队识别出了水在温度和压力变化时呈现出的三种不同形态：液态水（水分子同时存在平移和旋转运动）、固态冰（平移和旋转都被冻结）以及位于中间的“塑性冰七”。

在“塑性冰七”中，水分子排列成有序晶体结构，失去了自由平移的能力，但保留了旋转能力。