瑞士科学家发现防止低温下液态水结冰方法

2019-04-12 16:36:12 来源: 环球网

【环球网科技综合报道】据合众国际社4月10日报道,来自瑞士的科学家们发现了一种防止水结冰的方法,这种方法甚至在极低温度下同样有效。该研究能够帮助其他科学家分离、保存和研究大分子生物。

苏黎世大学的科学家们通过将过冷水收集在一种合成的新型脂质中,能够使其保持液态。

科学家们在《自然纳米技术》杂志中详细介绍了他们此次项目的成果。在研究中,科学家们开发了一种合成脂肪分子,被称为脂质中间相。这种脂质可以自主组装成膜,而且其分子与天然脂肪分子的外观和行为方式都相似。当这些薄膜聚集在一起时,它们会形成相互连接、宽度小于一纳米的微观通道网络。科学家们发现,即使在零下的温度下,这些薄膜内微小通道里的水也不会结冰。

在实验中,科学家们用液氦将经过单酰甘油修饰的脂质中间相冷却到零下263摄氏度——离绝对零度只有10摄氏度。他们注意到,在实验中零度以下的极端温度里,水变成了“玻璃状”,却没有出现冰晶迹象。

苏黎世大学的化学教授埃胡德•兰多(Ehud Landau)表示,他们合成的脂质的不同之处在于,他们在分子的疏水部分加入了强应变三元环,使必要的弯道中产生极小的通道,并防止脂质结冰。

同时,兰多教授也指出了实验的不易:“这些脂质的合成和纯化非常棘手。”脂质分子有一个疏水部分和亲水部分,前者排斥水,后者吸引水,因而这两个部分很难合成。

因而,为了给他们的实验创造出一类新的脂质,研究人员仿照能够在极低温度下存活的细菌膜,建立了合成脂肪分子的模型。

苏黎世大学的拉斐尔•梅曾加(Raffaele Mezzenga)教授说:“我们的实验为进一步的研究铺平了道路,以促进低温环境下分子结构的研究,最终了解水和脂质在极端温度条件下如何相互作用。”

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