drops-of-water-578897_640
1: しじみ ★ 2018/09/16(日) 21:52:48.62 ID:CAP_USER
 東京大学生産技術研究所の田中肇教授らの研究グループは、これまで特異なガラス転移現象として説明されてきた水の動的異常性が、実はガラス転移と無関係であり、液体の正四面体構造形成に起因していることを初めて突き止めた。

 水が、4℃で最大密度を示す、結晶化の際に体積が膨張するなど、他の液体にない極めて特異な性質を持つことは広く知られている。また、通常の液体は、フラジャイルな液体(ガラスにならない液体)とストロングな液体(ガラスになる液体)に分類されるが、水は高温ではフラジャイル、低温ではストロングのような特異なふるまいを示す。このような異常な挙動は、特殊なガラス転移現象としてこれまで理解されてきたが、今回、同研究グループは、高温の水が正四面体構造をもたない乱れた構造から、低温のほとんど正四面体構造からなる水へ移り変わることを分子レベルで明確な形で示すことに初めて成功した。

 この成果は、従来のガラス転移に基づく水の動的異常性に関する定説を覆しただけでなく、水の熱力学的異常と動的異常が、ともに正四面体構造形成という共通の起源に基づくこと明らかにした点にも大きなインパクトがある。

 水は、人類にとって最も重要な液体であり、本研究成果は、水の特異な性質そのもの理解に留まらず、生命活動、気象現象などとのかかわりの理解にも大きく貢献するものと期待される。

論文:【Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America】Origin of the emergent fragile-to-strong transition in supercooled water
http://www.pnas.org/content/early/2018/08/29/1807821115

https://univ-journal.jp/22725/
2: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 21:55:05.22 ID:+PPbJIyJ
なるほどわからん

19: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 22:28:43.20 ID:Q8MUmCRN
まだ水で新発見が出るのかすげえな

5: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 21:58:51.40 ID:e9Z4xdIa
やっぱりな
俺もそうじゃないかと思ってたよ

21: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 22:35:09.45 ID:YGDFAZUY
今夜は水割り

4: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 21:57:54.70 ID:qbIfSuHV
液体はネコ

8: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 22:01:31.20 ID:pDEQ9+xV
水分子の振る舞いなんて基礎的な部分で
そんな凄い発見あるのか。

29: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 23:00:12.52 ID:RxLREXXh
氷がかき氷になると体積増えるのも特異現象なのかな?

32: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 23:13:40.06 ID:+0j8FWj8
>>29
じゃ、キャベツを千切りにして体積が増えるのも特異現象だな

31: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 23:09:56.66 ID:fuY/i5Y0
>液体の正四面体構造形成

氷も丸型よりも四角が美味いってことだな、ロックは四角の氷が良いってことだろ?

42: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/17(月) 00:11:43.27 ID:3r0S76m4
>>31
正四面体は四角じゃねえぞw
お前、そんなとこから間違っててどうすんだよ!?

49: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/17(月) 00:46:53.58 ID:C3nfeDtv
>>42
ワロタ

33: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 23:18:21.83 ID:N27KaLqT
お前ら説明しろ

34: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 23:20:16.29 ID:/vYCWFvk
人間の理解が追いついていなかっただけなのに「異常!異常!」って言うのは失礼じゃないですか?

40: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/17(月) 00:04:32.04 ID:+KQ5pkG2
一見単純そうなのが一番複雑なんだよね

41: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/17(月) 00:10:50.01 ID:s9kR+vuD
水がよくわからんが大切なものってことがわかった

47: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/17(月) 00:37:12.86 ID:R69BRHO8
異常性っていわれても

51: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/17(月) 02:01:18.25 ID:pprnzajG
最近スウェーデンで水の研究してるからか。
最も身近なものでさえ分かっていないことが多いな。

57: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/17(月) 04:18:04.15 ID:RlOVHFXp
H2Oなんて簡単な物質がさまざまな構造を取るってのはまぁ不思議だわね。
逆に腕二本だから自在、なのかも?

61: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/17(月) 07:17:00.85 ID:YiAE7vig
>このような異常な挙動は、特殊なガラス転移現象としてこれまで理解されてきたが、今回、同研究グループ
>は、高温の水が正四面体構造をもたない乱れた構造から、低温のほとんど正四面体構造からなる水へ移
>り変わることを分子レベルで明確な形で示すことに初めて成功した。

はいいとして、

>この成果は、従来のガラス転移に基づく水の動的異常性に関する定説を覆しただけでなく、

「高温の水が正四面体構造をもたない乱れた構造から、低温のほとんど正四面体構造からなる水へ移
り変わる」のが「特殊なガラス転移現象」の実態ってだけで、覆ってないだろ

90: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/20(木) 20:23:41.50 ID:jlMryx73
>>61
液体中の水分子の動きやすさは何が決めているか
https://www.iis.u-tokyo.ac.jp/ja/news/2960/

図の高温域から中央にかけて、下に凸の曲線の性質を持つような
液体に見えていて、定説もそれに基づいていた。
しかし、実はそのような液体なのではなく、
直線を示す性質の液体から別の傾きの直線を示す液体(低温域)へ
徐々に成分が移る現象であり、曲線になる性質をもつ一様な液体は生じていない
ことが判明した、ということらしい

91: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/21(金) 12:17:13.61 ID:zU2a1k79
>>90
リンク先

>有機液体のガラス転移点よりはるかに高温な室温付近の水は、温度低下に対し急激な粘性上昇を示す
>ガラス形成物質(フラジャイル液体と呼ばれる)のようにふるまい、ガラス転移点付近の低温の水は、粘
>性の温度依存性がアレニウス則(注1)に従うガラス形成物質(ストロング液体と呼ばれる)のようにふるま
>うというのが従来の定説であった。

とあるけど、フラジャイルかストロングかは、どうやら分子間相互作用が等方かそうじゃないかで決まるって
ことらしいから、

>温度低下に伴い、エネルギー的により安定な正四面体構造がより多く形成される

ってことは、温度低下に伴い分子間相互作用の等方性が減りフラジャイルからストロングに移行してるって
ことじゃん

定説が確認できたって立派な成果なのに、何で妙な解釈をするのかねえ

93: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/22(土) 18:53:34.36 ID:57iOCAAC
多分だけどこの論文が否定したいのは水がガラス転移を起こしている(つまり性質が一様に転移している)ってところだよ
分子間相互作用の等方向性は重要ではない

63: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/17(月) 07:42:05.34 ID:zQZnuvWP
(゚∀。)ナルヘソ

74: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/17(月) 21:51:45.51 ID:pAWWjiqw
水からの伝言

73: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/17(月) 21:28:56.83 ID:etkYKeus
ネットで検索すると水には感情があると考えている人がいた。

76: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/18(火) 16:01:52.05 ID:h37bfAjH
ノーベル賞?
ノーベル賞なの?

77: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/18(火) 19:58:41.68 ID:j+qcwcbC
ノーベル賞ではない

78: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/19(水) 05:48:11.47 ID:2wsgsGEQ
水素と酸素の化合物で激しく燃える物質が、なぜ火を消す性質があるのが不思議だ。

79: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/19(水) 06:47:30.52 ID:XYfZdfa/
>>78
簡単に言うと水は燃えカス、もうそれ以上は燃えないから

99: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/23(日) 13:40:30.23 ID:RfsQoc5M
>>79 なるほど焚火に木炭を乗せると燃料になるが同じ焚火を灰で覆って消火できるような理由か。

80: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/19(水) 15:33:23.20 ID:6VzLQ+EU
冷えて氷になるのと熱いお湯の事を化学的に捉えるとこんな難しい表現になるのね
科学者の人は自分には見えないものが見えてるんだなって感じるわ


転載元:https://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1537102368/
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