水可以在多低温度下不结冰

水结冰，似乎是一件日常的小事，然而背后的科学奥秘却引人入胜。哈迪·卡西米副教授和他的团队在休斯敦大学，致力于探索水结冰的分子层面秘密。近日，他们的最新研究在《自然·通讯》杂志上揭晓。

探究水结冰的过程，卡西米团队深入到了纳米级别的观察。他们发现，当微小水滴与凝胶或脂类等柔性界面接触时，水结冰的温度限制被打破。这些水滴在令人惊奇的低温下，仍能保持液态。

以前，人们普遍认为水的冰点极限是-38℃。卡西米的团队打破了这一认知，他们观察到一些特殊的水滴在接触柔性界面时，竟然可以在低至-44℃的温度下不结冰。这是对水结冰现象的一大突破。

微小水滴的结冰过程对自然界和人类社会都有着深远的影响。在寒冷环境下，细胞内水滴的凝固是细胞破裂和死亡的直接原因。这一过程对气候预测、云层状况以及许多面临结冰挑战的技术领域，如低温冻存器官、航空设备和风力涡轮机的运行都有着关键作用。

卡西米表示，以往探测几纳米尺度水滴的冰点是一项挑战。他们的新研究通过先进的测量技术，成功将研究尺度缩小到2纳米，这是对水结冰研究的一大进步。

卡西米不仅是航空航天领域抗冰材料的设计者，他这次的发现也为水结冰这一自然现象的理解提供了新的视角。未来，这一研究有望为航空设备、风能开发的基础设施以及低温贮存系统的抗冰系统设计提供重要的参考。

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