最小的水分子晶體---你知道嗎?

璀璨迷人的雪花是由水分子形成的晶體形成，水分子如何形成晶體結構？最小的水分子晶體是怎樣？德國哥廷根大學物理化學研究所與德國馬普學會動力與自組織系統研究所的科學家通過紅外線光譜分析手段確定，最少需要275個水分子才可以形成晶體，也就是首次確定了最小的水分子晶體結構。這一成果是研究物質由原子狀態進入固體狀態的變化過程（相變物理學）領域的重要成果，已在《科學》雜志發表。
    在研究過程中，科學家通過一個極其微小的“噴嘴”向外“噴射”水分子，并迅速使水分子冷卻、積聚形成一系列不同尺度的“分子簇”。通過植入鈉原子作為“測量探針”，用紅外激光脈沖對水分子簇進行紅外光譜分析。結果顯示，直到225個水分子形成的分子簇仍然是雜亂無章的結構，但隨著水分子數目的增加，分子簇即不斷顯現出形成有序晶體結構的趨勢，而由至少275個水分子，可形成最微小的晶體單元。
    科學家們認為，這一研究方法也可用于研究其它物質由無序狀態形成固態晶體的過程，近期科學家們還將研究乙醇等物質的結晶過程。因為金屬所具有的包括導電性能在內的一系列重要特性均與金屬的結晶過程緊密關聯，因此研究金屬的結晶過程將具有更加重要的實際意義。