斯德哥尔摩大学 用于通过激光捕捉水分子排列的实验示意图
通过使用x光激光，科学家们发现水分子可以在很短的时间内排列成一个液晶
低密度液体(低密度脂蛋白-蓝色区域)中的水分子比高密度液体(高密度脂蛋白-黄色区域)中的水分子更容易排列
学分:斯德哥尔摩大学 斯德哥尔摩大学的科学家发现，当用激光照射时，水可以表现出类似于液晶的行为
这种效应源于水分子的排列，水分子呈现出或多或少倾向于排列的低密度和高密度区域的混合
该结果发表在《物理评论快报》上，是基于使用x光激光和分子模拟的实验研究的结合
液晶在1888年首次被发现时，被认为仅仅是一种科学上的好奇心
100多年后，它们成为应用最广泛的技术之一，出现在手表、电视和电脑屏幕的数字显示器上
液晶的工作原理是通过施加电场，使液体的相邻分子以类似晶体的方式排列
当用激光照射时，水也会向液晶扭曲
众所周知，激光的电场可以在不到十亿分之一秒的时间内对准水分子
这个发现能有未来的技术应用吗？ 斯德哥尔摩大学物理系的一个国际研究小组在日本的x光自由电子激光器SAC LA上进行了实验，并首次利用x光脉冲探测了瞬时取向分子的动力学
这种技术依赖于用激光脉冲(波长λ = 800纳米)对准分子，并用x光脉冲探测对准，这允许在分子水平上实时观察结构的变化
通过改变激光和x光脉冲之间的时间，研究人员能够分辨出排列状态，这种状态只能维持160飞秒
“众所周知，水分子的排列是由于激光脉冲的偏振作用，”前斯德哥尔摩大学研究员、现任韩国波斯泰克大学助理教授金桓解释说，“然而，能够使用x光激光实时观察分子排列是一种独特的能力
" “x光非常适合探测分子，因为它们的波长与分子的长度相匹配，”博士说
亚历山大·späh，前斯德哥尔摩大学物理学博士生，现为斯坦福大学博士后
“我真的很高兴有机会使用最先进的x光设备来研究可能有未来技术应用的基本问题
" 分子模拟很好地再现了这些实验，这使得对潜在的排列机制有了深入的了解
通过假设水的行为像一种由高密度和低密度液体(高密度和低密度)域组成的两态液体，研究人员发现每个域显示出不同的排列趋势
斯德哥尔摩大学化学物理学教授安德斯·尼尔森解释说:“低密度脂蛋白区域的水分子具有更强的氢键网络，这使得分子更容易对强激光场做出反应。”
“在过冷状态下测量分子排列的寿命将会很有意思，在这种状态下，一切都有望显著减缓”
斯德哥尔摩大学物理学助理教授费沃斯·佩拉基斯说:“通过观察氢键网络的变化，能够在分子水平上理解水，这在生物活动中起着重要作用。”
“我很想知道观察到的排列是否能在未来带来技术应用，例如在水净化和脱盐方面”
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