岡山大学は11月19日、低温の水は均質ではなく、多様で豊かな内部構造を持っていることを明らかにしたと発表した。
同成果は同大学大学院自然科学研究科(理)理論化学研究室の松本正和 准教授、矢ヶ崎琢磨 特任助教、田中秀樹 教授の研究チームによるもので、11月10日に米国物理学会の国際科学雑誌「Physical Review Letters」オンライン版に掲載された。
水を4℃以下に冷やすと膨張しはじめることが知られている。低温での液体の膨張は、水以外の物質には見られない特異な性質あり、比熱が大きい、固体の密度が液体より低いなど、水の特異な性質と深く関わっているとされる。
水を0℃以下に過冷却した場合にも膨張は続き、実際、水を急冷してできるアモルファス氷(非晶質の氷)の密度は、結晶の氷と常温の水の中間になる。このことから、過冷却された水やアモルファス氷は結晶氷に似た秩序構造を持つと考えられていたが、流動性のある過冷却水が結晶氷と同じ構造であるとは考えにくく、水が過冷却されるにつれてどのような構造になっていくのかは謎とされてきた。
今回、同研究グループは計算機シミュレーションにより、過冷却された水の微細構造を解明。
