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科學家耗費30年,製造出最耐高溫的冰塊,6000℃才能融化它

在新一期的《自然·物理學》雜誌上,美國科學家馬里烏斯·米洛宣布在地球上首次製作出超離子水冰化合物。這是超離子水冰化合物首次出現在地球上,這種物質只有在海王星等其他距離地球較遠的行星內部才會出現。早在1988年就已經有科學家認為有這種物質的存在,然而在30年後米洛及其團隊才將這種物質製作出來。

與普通的冰不同,超離子冰是在高溫度和高壓力下製作出來的。普通冰是由H2O分子構成的,而超離子冰是由氫氧離子構成的。普通的冰在0℃時就會開始融化,而超離子冰卻需要在5000℃的高溫才能製造出來,在2600℃才會開始融化變成超離子水。除了要有高溫,還需要在比大氣壓大2倍的高壓狀態下才能製作出超離子冰。

製作超離子冰的過程也十分困難,如何精準地將製作環境控制在5000℃成了一大難題,研究團隊通過敲碎兩塊金剛石之間的冰塊,接著利用納米激光技術來快速升溫和加壓,最終使普通的冰塊變成了超離子冰,整個過程所需要的時間只有10納秒,將超離子冰融化成超離子水也僅需10納秒,可是研發超離子冰的整個過程卻花費了整整30年。

研發超離子冰的意義在於研究海王星、天王星等距離地球非常遠的行星的內部構造和特殊磁場。超離子冰在地球上僅存於實驗室之中,大自然無法自然形成超離子冰,可是在海王星之類的行星內部卻存在大量的超離子冰,科學家們估計遙遠行星的特殊磁場與超離子冰的存在有著不可分割的聯繫。

若未來能大規模生產超離子冰,構造出類似於海王星與天王星的內部環境,將有助於科學界更好地了解海王星和天王星,從中找到更多有價值的事物,甚至能製造許多地球上沒有的物質。


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