来源： 时间：2022-03-17 09:35:09
得益于麻省理工学院的科学家 (包括印度裔之一)，他们发现即使在微小的碳纳米管内部，水也可以在高温下冻结固体，因此很快就可以使用充满冰的电线为电气设备供电。水在100摄氏度的温度下开始沸腾。科学家早就知道，当水被限制在非常小的空间中时，其沸点和冰点会发生变化，通常会下降10摄氏度。
包括美国麻省理工学院的Kumar Varoon Agrawal在内的科学家发现，即使在高温下，水也会冻结，这通常会使水在内部尺寸不比几个水分子大的碳纳米管中沸腾。
这一发现说明了当被困在以纳米或十亿分之一米为单位的内部结构时，即使是非常熟悉的材料也可以极大地改变其行为。这一发现可能会导致新的应用-例如本质上是充满冰的电线-利用冰的独特电和热特性，同时在室温下保持稳定。
麻省理工学院教授迈克尔·斯特拉诺 (Michael Strano) 说: “如果将流体限制在纳米腔中，实际上可能会扭曲其相行为。” 他指的是该物质在固相，液相和气相之间的变化方式和时间。这种影响是意料之中的，但变化的巨大程度及其方向 (提高而不是降低冰点) 完全令人惊讶。
在其中一个测试中，水在105摄氏度或更高的温度下固化。微小的碳纳米管内部水的行为变化方式-构成苏打吸管的形状，完全由碳原子制成，但直径只有几纳米-在很大程度上取决于管的确切直径。
在实验中，纳米管的两端都保持打开状态，每个开口处都有水。研究人员发现，甚至1.05纳米和1.06纳米的纳米管之间的差异也使表观冰点相差数十度。如此极端的差异完全出乎意料。
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他说，在早期的努力中，了解水和其他流体被限制在如此小的空间中时的行为，“有一些模拟显示出非常矛盾的结果。”他补充说，部分原因是许多团队无法精确测量其碳纳米管的确切尺寸，没有意识到如此小的差异可能会产生如此不同的结果。
事实上，令人惊讶的是，水甚至首先进入这些微小的管子，斯特拉诺说。碳纳米管被认为是疏水的，或者排斥水的，所以水分子应该很难进入。他说，他们确实获得了入境的事实仍然是一个谜。这项研究发表在《自然·纳米技术》杂志上
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