解析了冰成核的动力学障碍
水的界面行为，仍然是蛋白质折叠、摩擦和冰的形成等领域的中心问题。虽然水在界面上的性质，不同于在体状上的性质，目前人类知识的差距，限制了人们在分子水平上的理解。关于水的微观运动的信息主要来自原子尺度上的计算，但很大程度上还没有通过实验探索。 在此，来自英国剑桥大学的Anton Tamtögl &Marco Sacchi等研究者，提供了一个详细的水单体在石墨烯表面的行为。相关论文以题为“Motion of water monomers reveals a kinetic barrier to ice nucleation on graphene”发表在Nature Communications上。 冰，通常很容易在固体表面形成，为了理解为什么会这样，需要研究水-表面相互作用的分子基础。水，在界面处的结构、动力学和化学性质，不同于普通水和冰。冰成核的早期阶段，涉及非常小的时间和长度尺度，虽然冰成核和相变在宏观上是很......阅读全文
解析了冰成核的动力学障碍
水的界面行为，仍然是蛋白质折叠、摩擦和冰的形成等领域的中心问题。虽然水在界面上的性质，不同于在体状上的性质，目前人类知识的差距，限制了人们在分子水平上的理解。关于水的微观运动的信息主要来自原子尺度上的计算，但很大程度上还没有通过实验探索。 在此，来自英国剑桥大学的Anton Tamtögl &
冰对甲烷水合物成核影响的分子动力学模拟
甲烷水合物是一种由水分子和甲烷分子组成的晶体化合物，广泛存在于大陆边缘的海底和永久冻土地带。冰作为一种同样由水分子组成的晶体，常被用于合成甲烷水合物。但是，冰影响甲烷水合物形成的机理依然不甚清楚。 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理院重点实验室博士后张正财与研究员郭光军使用高精度恒能
科学家揭示抗冻蛋白对冰晶成核的分子机制
抗冻蛋白是生活在寒冷区域的生物经过长期自然选择进化产生的一类用于防止生物体内结冰而导致生物体死亡的功能性蛋白质。对于抗冻蛋白抗冻机制的研究有助于揭开冰晶成核、生长和冰晶形貌调控的分子层面的机理。因而，自上世纪60年代首次发现抗冻蛋白以来，科研人员对这类蛋白的抗冻机制进行了近半个世纪的研究。但是，
成核作用的概念和作用
沉淀过程的一个重要的起始阶段是成核作用(nucleation)。成核作用的阶段，要产生一个即将坚硬(hypothetical)的固体微粒需具备下列几项条件：(1)在液体中先产生一个”液－固”界面(liquid-solid interface)， 也就是在液体中的某处发生”液－固”相对的表面能量(su
AFM再立功！科学家们发现了第一种二维冰相
生物抗冻蛋白如何抗结冰，冰川之间的相对滑移、大气臭氧的降解催化，都与冰的结构和成核生长密切相关。 经过近百年的探索，人们已经发现了冰的18种三维晶体结构，其中自然界最常见的就是六角形的冰相。然而，是否有稳定存在的二维冰，学术界一直有很大争议。 近日，北京大学、美国内布拉斯加大学林肯分校以及中
化学所首次揭示冷表面冰晶生长模式
输电设备、飞行器、船舶及地面交通工具等表面的结冰会影响这些设备正常运行，严重时对经济和民生造成巨大损失。2008年初，我国南方地区遭受的冰雪灾害，直接经济损失达上千亿元。我们每年用于冰箱、空调除冰、除霜所耗电量与三峡发电站年发电量相当。解决冷表面结冰问题的关键是从分子层面理解并控制冰在冷表面上的
印加完成核能合作关键谈判
印度总理辛格11月6日在首都新德里与到访的加拿大总理哈珀举行会谈，双方就能源、经贸、科技、防务、教育等合作议题以及一系列国际和地区问题达成共识，并共同宣布两国已完成有关2010年签署的民用核能合作协议的行政安排的关键谈判，但双方都未透露协议正式实施的具体时间。 辛格在与哈珀共同会见
聚乳酸成核剂为生物塑料“补钙”
近日，山西省化工研究院总工程师王克智首次对外公布：该院在生物基塑料配套助剂研究领域取得了重大突破，成功开发出聚乳酸(PLA)专用成核剂TMC-328。这种专用成核剂可大大提升生物基塑料的加工和应用性能，扩大绿色塑料的应用范围，即将开始工业化推广。 王克智对这一成果的推广应用很有信心。他介绍
化学所在离子调控冰晶重结晶研究中取得系列进展
结冰是自然界中常见的相变过程。近地面的冰晶能够为诸多化学反应提供必要的反应界面与反应载体，进而深刻影响地表环境变化与地质结构变迁。结冰同时也是生命、大气、海洋、环境和航天航空等领域重要的科学问题，长期以来受到科学家的高度重视。 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，中国科学院化学研
理化所团队发现分子靶向天然冰晶成核剂
水结冰是自然界中普遍存在的现象，在相对较高的过冷度下，能够促进水相变的物质被称为冰晶成核剂。冰晶成核剂在气候调节（如人工降雪）、农业发展（促冻杀虫）、制冷（提高相变点以促进节能）、生物医学（强化杀伤作用）等领域均有广阔的应用前景。目前常用的冰晶成核剂通常包括两类，一类以无机材料为主，如碘化银（常
天然气水合物临界成核受控于客体分子自扩散
气体水合物是一种由水分子（主体）和气体分子（如甲烷、乙烷、二氧化碳等客体）组成的笼形晶体化合物，广泛存在于大陆边缘的海底和永久冻土地带，是一种潜在的能源。当它在海底油气管道中形成，则会堵塞管道、影响生产，因此研究其形成机制有助于在天然气水合物开采过程中，为避免二次水合物形成从而保障海底油气管道的
使用合成核苷酸作探针实验
实验材料 核苷酸试剂、试剂盒 SSC焦磷酸钠SDS仪器、耗材 培养箱水浴锅实验步骤 1. 制备双份的转印细菌菌落或噬斑的硝酸纤维素滤膜（处理和干烤过）。2. 在室温下用3× SDS / 0.1%SDS溶液500 ml 洗膜3~5次。3. 然后在65℃洗膜至少1.5 h 以上直至过夜。 4.
构成核糖体的蛋白质
与rRNA或核糖体亚基结合的蛋白质有二类。：一类与rRNA或核糖体亚基紧密连接，需高浓度盐和强解离剂(如3mol/LLiCl或4mol/L尿素)才能将其分离,这类蛋白质称为"真"核糖体蛋白质("realribosomalproteins")或简称为核糖体蛋白质。如E.coli30S亚基上的21种
使用合成核苷酸作探针实验
实验材料 核苷酸 试剂、试剂盒 SSC 焦磷酸钠 SDS
组成核酸的基本成分有哪些
核酸是生物体内的高分子化合物。它包括脱氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid,DNA）和核糖核酸（ribonucleicacid,RNA）两大类。DNA和RNA都是由一个一个核苷酸(nucleotide)头尾相连而形成的，由C、H、O、N、P5种元素组成。单个核苷酸是由含氮有机碱(称碱
“星海1000”号首获北极冰下冰形冰貌数据
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509872.shtm日前，中国第13次北冰洋科学考察队乘“雪龙2号”极地科考破冰船完成78天的科考任务返回上海。哈尔滨工程大学水下机器人技术国家级重点实验室研制的“星海1000”极地AUV随队出征，在国
化学所王健君组等首次证实“临界冰核”的存在
低温下水结冰等相变现象非常普遍，是科学研究的基本问题，同时在化学工业、低温生物学、材料科学等领域有重要的应用价值。吉布斯（Gibbs）等人近百年前基于热力学原理，提出相变的“经典成核理论”，认为如水结冰这类相变需经过一个成核过程。例如，水过冷形成小冰核，仅当形成的冰核偶然超过临界尺寸，即形成临界
破解“经典成核”理论疑虑－中国科学家证实百年科学预言
低温下水结冰等相变现象非常普遍，是科学研究的基本问题，同时在化学工业、低温生物学、材料科学等领域有重要的应用价值。吉布斯（Gibbs）等人近百年前基于热力学原理，提出相变的“经典成核理论”，认为如水结冰这类相变需经过一个成核过程。例如，水过冷形成小冰核，仅当形成的冰核偶然超过临界尺寸，即形成临界
地质地球所等定量论证天然气水合物无定形相的存在
丰富的笼子类型和笼子充填状态 天然气水合物，俗称“可燃冰”，在能源、环境、油气运输和地质灾害预防等领域对人类生存和发展有重要影响，值得人们像历史上对煤炭和石油的研究一样下大力气研究天然气水合物。目前，该研究领域内的一个基本科学问题——“水合物怎样形成？”在国际上仍然没有定
可燃冰试采成功：奏响深海“冰与火之歌”
新年前夕，国家主席习近平在2018年新年贺词中将“首次海域可燃冰试采成功”列为2017年我国科技创新、重大工程建设成果之一，并饱含深情地说：“我为中国人民迸发出来的创造伟力喝彩！” 过去一年，中国科技创新鼓点铿锵。上天入地下海，一系列“中国震撼”卷起科技进步的“中国浪潮”，定义世界新的未来。有
科学家首次揭示冷表面冰晶生长模式
中科院化学所绿色印刷院重点实验室王健君课题组，通过在表面上引入纳米成核剂的方法，排除冰晶成核及冰晶生长过程中释放的潜热对冰晶形貌的影响，研究了不同浸润性固体表面上的冰晶生长。相关成果日前发表于美国《国家科学院院刊》，并被《自然》杂志作为亮点文章报道。 输电设备、飞行器、船舶及地面交通工具等表
研究揭示可剥离衬底上氮化物的成核机制
中国科学院院士、西安电子科技大学微电子学院郝跃研究团队在《新型光学材料》上发表研究成果，揭示了可剥离衬底上氮化物的成核机制，并创新性开发出柔性高亮度紫光发光二极管。 GaN基半导体LED照明具有高效、节能、环保、寿命长、易维护等优点，是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一场照明革命。随着可穿
科学家提出黑碳气溶胶成核新机制
近日，中国科学技术大学教授王占东团队通过实验和理论相结合，发现燃烧中产生的共价团簇中间体在气相小分子-黑碳颗粒转换过程中扮演着桥梁作用，由此提出“共振稳定自由基团簇化（RSRC）”黑碳气溶胶成核新机制。相关研究成果在线发表于美国《国家科学院院刊》。 化石燃料和生物质的不完全燃烧产生的黑碳气溶胶
新研究揭示异质界面对铋粒子成核机制的影响
近日，韩国忠南大学的一个科研团队的最新研究，揭示了金属铋粒子在不同基体上的成核和结晶过程，相关成果4月18日发表于《纳米通讯》上。在研究中，科研团队采用原位透射电子显微镜（TEM）研究了铋颗粒在结晶硫化铋（c-Bi2S3）和非晶化铋钛氧化物（a-Bi12TiO2 0）两种基体上的成核和结晶，并通过实
原位电镜成像技术发现NaCl成核结晶的非经典路径
自然中普遍存在的现象，如云层中水分子在灰尘矿物质表面的聚集造成的降水/降雪、生物矿物质的形成等物理/化学过程等，均与基于结构物态相变有关，成核结晶的热力学和动力学微观机制是相变的核心问题，经典理论预言认为成核存在自由能势垒，系统热力学涨落克服这一势垒而导致单体聚集不断长大形成晶核进而结晶（如图1
我国学者理论预测高密度铁电冰相
近日，中国科学技术大学客座教授曾晓成研究组与杨金龙/袁岚峰研究组以及大连理工大学赵纪军研究组合作，理论预测了一个新的高密度铁电冰相，研究成果发表在4月26日的《自然-通讯》上。文章标题为Room temperature electrofreezing of water yields a miss
研究表明喜马拉雅冰湖水下冰损失被低估
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497761.shtm 记者从中国科学院青藏高原研究所获悉，第二次青藏科考“亚洲水塔动态变化与影响”科考分队、中国科学院青藏高原研究所环境变化与多圈层过程团队张国庆研究员等的一项最新研究成果显示，200
意大利科学家发现一种新结构冰——冰17
意大利教育、大学和科研部发布消息称，意大利国家研究委员会复杂系统研究所的科学家们近日发现了一种外表像雪花，但具有不同结构的冰——冰17。 冰17可以在高压氢的环境下制备，并在常压和低温（
意大利科学家发现一种新结构冰——冰17
意大利教育、大学和科研部发布消息称，意大利国家研究委员会复杂系统研究所的科学家们近日发现了一种外表像雪花，但具有不同结构的冰——冰17。 冰17可以在高压氢的环境下制备，并在常压和低温（
科学家质疑海洋冰藻的冰结合蛋白的机制
北海道大学和Alfred Wegener研究所联合发布新闻，科学家们发现海洋冰藻的冰结合蛋白（ice-binding protein，fcIBP）并不适用于传统的冰结合蛋白分类，表明其抗冻背后的机制是未知的。 生活在寒冷地带的生物会生产冰结合蛋白（抗冻蛋白）防止自身冻死。这种蛋白被分为两类：极