科学家制造地球最纯净水滴：真空中制造不接触空气

　　新浪科技讯 北京时间8月28日消息，据国外媒体报道，如果纯净意味着神性，那这就是一滴神圣的水珠。奥地利维也纳科技大学的研究人员宣布，他们创造出了世界上最干净的水滴。

研究人员将一股细微的纯化水蒸气样品从相邻隔室释放到真空室中，于是就在“手指”末端形成了一根小冰柱。右图是冰柱融化后的水滴。

　　这种超级纯净的水可以帮助解释为什么自清洁表面（比如涂有二氧化钛的物体表面）在与空气和水接触时，会“蒙上”一层薄薄的神秘分子层。论文作者之一、维也纳科技大学的化学家乌尔里克·戴博德（Ulrike Diebold）说：“我们（在世界各地）有4个实验室在研究这一问题，并提出了4个不同的解释。”

　　戴博德表示，当二氧化钛表面暴露在紫外线下时，它们会“消耗掉”表面上的任何有机化合物。这为这些表面提供了许多有用的特性；例如，即使在潮湿的浴室中，水蒸气也不会凝结在具有二氧化钛涂层的镜子上。

　　然而，如果将二氧化钛表面放在黑暗中太长时间，就会形成神秘的污垢。对此大多数解释认为，这涉及到某种与环境中水蒸气的化学反应，而戴博德及其同事将超级纯净的水滴应用在这些物体表面，显示单单水本身并不会导致分子薄膜的出现。

　　创造这种超级纯净的水滴充满挑战。此前有报道指出，水非常容易受到痕量杂质的污染，而完全纯净的水是不存在的。戴博德表示，为了尽可能获得最纯净的水，她的团队需要设计出一个专门的工具，将水推向极限——在真空中制造出未与空气接触过的最纯净水滴。

　　他们开发的装置中，有一个真空室，其顶部悬挂着一根冷却至摄氏零下140度的“手指”；研究人员将一股细微的纯化水蒸气样品从相邻隔室释放到真空室中，于是就在“手指”末端形成了一根小冰柱。研究人员加热冰柱，使其融化成水滴，并在蒸发之前滴落在下方的一块二氧化钛表面上。由于水在真空中蒸发速度非常快，因此这一实验充满挑战。之后的观察显示，二氧化钛表面并没有形成分子膜，从而否定了一些研究者提出的神秘分子层与水有关的推测。研究人员将实验结果发表在8月23日的《科学》（Science）杂志上。

　　“关键在于，水和二氧化钛此前都没有暴露在空气中，”戴博德说道。接下来，研究人员用显微镜和分光镜对二氧化钛进行了扫描，发现分子薄层根本不是由水或与水有关的化合物组成的。相反，乙酸（使醋呈现酸味的物质）和甲酸出现在了二氧化钛表面上。二者都是植物生长的副产物，并且在空气中仅以微量存在。不过，很显然，只要二氧化钛等自清洁表面与空气接触，那这些物质的量已经足以形成一层很薄的分子膜。