肉眼可见！科学家首次实现水的金属态，凝结形成厚约0.1微米的薄层

7月29日

在正常条件下，纯水几乎是完美的绝缘体。水只有在极端的压力下才会产生金属性质，比如存在于大型行星内部深处的压力。

而近日，由15名研究人员组成的国际科学家合作组织声称，他们使用了一种完全不同的方法来生产金属水，首次实现水的金属态。他们的创新近日吸引了众多关注，因为他们使用的方法非常独特。这项研究发表在《自然》（Nature）杂志上。

水能导电——但这是指“正常的”含有盐的日常水。而纯净的蒸馏水，几乎是完美的绝缘体。它由水分子组成，它们通过氢键松散地连接在一起。价电子保持束缚而不能移动。

为了创造一个带有自由移动电子的传导带，水必须被加压到这样的程度，使外层电子的轨道重叠。然而，一项计算表明，这种压力只存在于像木星这样的大行星的核心。

在最新研究中，来自11个研究机构的15名科学家组成了一个国际合作小组，他们首次使用了一种完全不同的方法来生产具有金属性质的水溶液，并记录了BESSY II的这种相变。为了做到这一点，他们用碱金属做实验，因为碱金属很容易释放其外层电子。

但是，碱金属和水之间的化学反应是爆炸性的——这时候钠或其他碱金属在水中立即开始燃烧。但研究小组发现一种方法，他们将钠钾合金液滴暴露在少量水蒸气中，只见水在其表面开始凝结，然后形成厚约0.1微米的薄层。碱金属释放的电子和正离子迅速扩散到水中，使水变为金色。

实验生成的金属水维持了数秒，团队使用同步加速器X能谱，确认了金属水的预期特征，包括等离子频率和导带特征等。该研究不仅证明了金属水的低压制备可行性，还提供了相关特性的表征。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源：https://phys.org/news/2021-07-metal.htm