在极端的限制下，水分子经历了一项新的研究，违反了气体，液体或固态中已知基本原理的规则的“隧道”状态。
能源部的橡树岭国家实验室（ORNL）的科学家使用中子散射和计算建模来揭示新的水分子状态。观察到水分子隧穿，而在矿物绿绿色中限制了六角形超小通道，该通道仅测量5个埃斯特罗姆。过去的研究表明，原子氢在其他系统中也经历了隧道，但与本研究中观察到的不同。
一个较早的实验使用分子模拟和计算算法，还揭示了在杂质构型中的新冷水状态，其中水分子互锁并形成笼子状的基础。
与英国卢瑟福·阿普尔顿实验室合作在ORNL的散布中子源进行的实验表明，在隧道状态下，水分子散布在一个环上，使其占据双层状形状。
根据研究人员的说法，该发现描述了在细胞壁，土壤和岩石等紧密狭窄区域中存在的水分子的行为。
实验室化学和工程材料部的主要作者亚历山大·科莱斯尼科夫（Alexander Kolesnikov）表示，水分子在通过潜在壁时显示了量子运动，这在常规模型中尚未看到。
“这意味着水分子的氧气和氢原子是'DELEACALIZER'的'，因此同时在通道中同时存在的所有六个对称等效位置都存在，”说科莱斯尼科夫。 “这是仅在量子力学中发生的现象之一，在我们的日常经验中没有相似之处。”
Kolesnikov补充说，水中质子的平均动能是在其零温度下进行的。同样值得注意的是，在固体水或大量液体中，能量少了30％ - 这种行为破坏了基于其振动模式能量的可接受模型的规则。
Ornl的高级研究科学家兼合着者Lawrence Anovitz认为，他们的发现挑战了对水的基本理解。
新发现在现实世界中有许多重要用途。热力学特性和水行为，而在极度限制的位置，例如碳纳米管中的细胞膜通道和一系列地质环境中的矿物接口，可以使用水的隧道状态轻松理解。
这项研究是出版在物理评论信 4月22日。
