它是地球上最基本的化合物之一，大约由人体的60%，然而水却变得比我们想象的更加陌生。
研究人员一直在研究水的物理特性，发现当水被加热到 40 至 60 摄氏度时，它会达到“交叉温度”，并且似乎开始在两种不同的液体状态之间切换。
作为一种化合物，水对地球上的生命至关重要，我们一直低估了它的怪异程度。
我们都已经习惯了它，很难想象事情会变得比三种基本状态更复杂：固体、液体、气体。 （在极少数情况下，类等离子体状态也可以形成。）
但在很多方面，普通的古老水都不同于地球上的任何其他物质。
除了，水有所有液体中最高的表面张力。它也是唯一已知的固态可以漂浮在液态上的物质之一，并且与几乎所有其他已知物质不同，水在冻结时会膨胀。
它还有一个奇怪的沸点。而其他氢化物（例如碲化氢和硫化氢）的沸点，随着分子大小的减小而减小, H2O 对于如此小的分子量却具有令人惊讶的高沸点。
“没有人真正了解水”菲利普·鲍尔指出自然。 “承认这一点很尴尬，但覆盖我们星球三分之二的东西仍然是一个谜。更糟糕的是，我们看得越多，问题就越多：深入探索液态水分子结构的新技术正在涌现。更多谜题。”
现在，物理学家已经证明，在 40 到 60 摄氏度（104 到 140 华氏度）的温度之间，液态水可以“切换”状态，根据其切换到的状态展现出一系列全新的特性。
为了弄清楚这一点，由英国牛津大学物理学家 Laura Maestro 领导的一个国际团队研究了水的一些特定特性。
他们研究了热导率、折射率、电导率、表面张力和介电常数- 电场在物质中传播的能力如何 - 以及它们如何响应 0 到 100 摄氏度之间的温度波动。
一旦水温达到 40 度，情况就开始发生变化，直到 60 度，性能也发生了变化。在这个阈值内，每种属性都有不同的“交叉温度”，研究人员认为这是因为液态水已经转变为不同的相。
团队名单其中一些交叉温度：热导率约为 64 摄氏度，折射率约为 50 摄氏度，电导率约为 53 摄氏度，表面张力约为 57 摄氏度。
“这些结果证实，在 0-100 摄氏度范围内，液态水的许多特性呈现出接近 50 摄氏度的交叉温度，”他们得出结论。
那么这是怎么回事呢？目前尚不清楚，但水在一定温度下可以在两种完全不同的液体状态之间切换的事实可能与水通常具有如此不寻常的性质有关。
水分子彼此之间仅维持非常短暂的连接，这些氢键实际上比连接分子内单个氢原子和氧原子的键弱得多。
因此，将水分子连接在一起的氢键不断断裂和重组，但在所有这些混乱中，设定的结构和“规则”仍然存在。物理学家怀疑这就是赋予水不同寻常特性的原因，但没有人完全确定它是如何工作的。
“每个人都同意，水分子结构的一个方面使其与大多数其他液体不同：短暂的氢键，”鲍尔为自然。
“这些连接分子的微弱键在水的熔点以上不断断裂和形成，但仍然对分子混乱施加一定程度的结构。这就是共识的终点。”
虽然 Maestro 和她的团队的结果需要由一个独立团队复制，然后我们才能开始重写教科书以反映可能存在的水的四种（或 3.5？）状态，但他们表示，他们的发现可能对我们理解水有重大影响。纳米系统和生物系统。
“例如，分散在水中用作纳米探针的金属（金和银）纳米粒子的光学特性，以及用于荧光生物成像和肿瘤靶向的量子点的发射特性，在这个温度范围内表现出奇异的行为，”他们在论文中写道。
“[它还]提出了一个问题：温度驱动的水结构变化是否会影响水溶液中的生物大分子，特别是蛋白质，它们是活细胞中重要的功能生物单位。”
该研究发表在国际纳米技术杂志。
