물 속의 새로운 유형의 "상전이"는 30년 전 보스턴 대학교 과학자들의 연구에서 처음으로 제안되었습니다.
그러나 이 가설의 실험적 확인정상적인 조건에서 물이 얼음으로 변하는 온도에서 전이가 일어나야 하기 때문에 아직 성공하지 못했습니다. Nature Physics 저널에 발표된 논문에서 버밍엄 대학과 로마 사피엔자 대학의 연구원들은 "밀도가 높은 물"의 존재에 대한 증거를 제공합니다.
물리학자들은 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여미시적 수준에서 두 액체를 구별하는 특징을 설명합니다. 그들은 고밀도 액체의 물 분자가 트레포일 매듭(프레첼과 유사) 또는 홉프 링크(체인 링크와 유사)와 같이 "위상학적으로 복잡한" 것으로 간주되는 구조를 형성한다는 것을 발견했습니다. 대조적으로 저밀도 액체의 분자는 대부분 단순한 고리를 형성하므로 저밀도 액체의 분자는 얽히지 않습니다.
고밀도 물 상태의 컴퓨터 모델. 이미지: Andreas Neophytou et al., Nature Physics
시뮬레이션에 사용된 연구원물의 콜로이드 및 분자 모델. 콜로이드는 단일 물 분자보다 천 배 더 클 수 있는 입자입니다. 상대적으로 크기가 크고 움직임이 느리기 때문에 콜로이드는 훨씬 작은 원자 및 분자 규모에서도 발생하는 물리적 현상을 관찰하고 설명하는 데 사용됩니다.
이 문서에서는 처음으로 다음을 살펴봅니다.네트워크 얽힘의 아이디어를 기반으로 한 액체-액체 상전이. 나는 이 작업이 토폴로지 개념에 기반한 새로운 이론적 모델링에 영감을 줄 것이라고 확신합니다.
이 연구의 공동 저자이자 사피엔자 대학의 교수인 Francesco Sciortino는
연구자들은 그들이 발전했다고 믿습니다.모델은 액체의 상전이를 확인하기 위한 실험 조건을 설계하는 데 도움이 될 것입니다. 또한 실리콘과 같은 다른 물질에서도 유사한 상태가 관찰될 수 있다고 생각합니다.
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