阿卜杜拉国王科技大学 在分子分辨率下测量疏水表面之间的力指出了水的氢原子的量子性质对疏水相互作用的贡献
信用:2019 KAUSTXavier Pita 从水滴从潮湿的叶子的蜡状表面滚下，到脱盐膜的效率，水分子和防水的“疏水”表面之间的相互作用无处不在
KAUST的研究人员表示，当一层薄水层夹在两个疏水表面之间时，这种相互作用变得更加有趣。
在20世纪80年代初，研究人员首次注意到一个意想不到的效果，当两个疏水表面在水中慢慢聚集在一起
“在某个时刻，两个表面会突然接触——就像两个磁铁被放在一起，”来自考斯特海水淡化和再利用中心的希曼舒·米什拉说
米什拉的实验室研究所有长度尺度的水，从减少农业用水到单个水分子的特性
研究人员无法在分子水平上解释这一现象，因此在2016年，米什拉组织了一次关于这一主题的KAUST会议。
“我们聚集了该领域的领导者——实验学家和理论家——就疏水表面力的理解展开了激烈的辩论，”他说
挑战之一是疏水相互作用是水独有的
米什拉实验室的博士后研究员佛·施雷斯塔解释说:“通过其他液体或向水中加入助溶剂来获得洞察力是不可行的:相互作用会显著减少或消失。”
佛祖施瑞莎装载了一个二氧化硅圆盘，其超光滑表面以含10个碳原子的碳氟化合物终止
信用:2019 KAUST 受会议的启发，米什拉提出了将普通水与“重水”进行比较的想法，在重水中，氢原子被一种叫做氘的更重的氢同位素取代
“我们对表面力的测量显示，H2O的吸引力总是比D2O高10%左右，”哲学博士斯雷克瑞·皮莱说
D
米什拉实验室的学生
该团队与加州大学圣地亚哥分校的托德·帕斯卡合作，提出了一个解释
一个物体越小，它就越不受经典物理定律的约束，越容易受到量子效应的影响
微小的氢原子是一种量子物体——有时表现得像粒子，有时更像波
氘的重量是氢的两倍，受量子效应的影响较小
结果是，当D2O被挤压在两个疏水表面之间，水分子之间的氢键被破坏时，它比H2O更不稳定
正如希曼舒·米什拉所观察到的那样，佛·什雷萨(左)和斯雷卡瑞·皮莱(右)微调了表面力装置的光学
信用:2019 KAUST 这种表面力装置利用光干涉以0°的精度分辨超光滑表面之间的距离
1纳米
信用:2019 KAUST 米什拉说，这一发现可能有实际意义
“例如，这些发现可能有助于开发用于分子分离的纳米流体平台
" “这是一项令人印象深刻的工作，它展示了水中的量子核效应是如何在纳米尺度上变得显著的，”马克斯·普朗克聚合物研究所所长米夏·波恩教授解释说
“研究结果表明，关于水的基础知识还有很多，但与纳米尺度的受限水直接相关，例如，用于水净化和脱盐的纳米孔
"
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