水の持つ特別な性質について、東京大学が従来の通説を覆す発見［09/16］

水の持つ特別な性質について、東京大学が従来の通説を覆す発見［09/16］ at SCIENCEPLUS

1:しじみ ★
18/09/16 21:52:48.62 CAP_USER.net
　東京大学生産技術研究所の田中肇教授らの研究グループは、これまで特異なガラス転移現象として説明されてきた水の動的異常性が、実はガラス転移と無関係であり、液体の正四面体構造形成に起因していることを初めて突き止めた。
　水が、４℃で最大密度を示す、結晶化の際に体積が膨張するなど、他の液体にない極めて特異な性質を持つことは広く知られている。また、通常の液体は、フラジャイルな液体（ガラスにならない液体）とストロングな液体（ガラスになる液体）に分類されるが、水は高温ではフラジャイル、低温ではストロングのような特異なふるまいを示す。このような異常な挙動は、特殊なガラス転移現象としてこれまで理解されてきたが、今回、同研究グループは、高温の水が正四面体構造をもたない乱れた構造から、低温のほとんど正四面体構造からなる水へ移り変わることを分子レベルで明確な形で示すことに初めて成功した。
　この成果は、従来のガラス転移に基づく水の動的異常性に関する定説を覆しただけでなく、水の熱力学的異常と動的異常が、ともに正四面体構造形成という共通の起源に基づくこと明らかにした点にも大きなインパクトがある。
　水は、人類にとって最も重要な液体であり、本研究成果は、水の特異な性質そのもの理解に留まらず、生命活動、気象現象などとのかかわりの理解にも大きく貢献するものと期待される。
論文：【Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America】Origin of the emergent fragile-to-strong transition in supercooled water
URLﾘﾝｸ(www.pnas.org)
URLﾘﾝｸ(univ-journal.jp)

92:ニュースソース検討中＠自治議論スレ
18/09/20 20:23:41.50 jlMryx73.net
>61
液体中の水分子の動きやすさは何が決めているか
URLﾘﾝｸ(www.iis.u-tokyo.ac.jp)
図の高温域から中央にかけて、下に凸の曲線の性質を持つような
液体に見えていて、定説もそれに基づいていた。
しかし、実はそのような液体なのではなく、
直線を示す性質の液体から別の傾きの直線を示す液体（低温域）へ
徐々に成分が移る現象であり、曲線になる性質をもつ一様な液体は生じていない
ことが判明した、ということらしい

93:ニュースソース検討中＠自治議論スレ
18/09/21 12:17:13.61 zU2a1k79.net
>>92
リンク先
>有機液体のガラス転移点よりはるかに高温な室温付近の水は、温度低下に対し急激な粘性上昇を示す
>ガラス形成物質（フラジャイル液体と呼ばれる）のようにふるまい、ガラス転移点付近の低温の水は、粘
>性の温度依存性がアレニウス則（注１）に従うガラス形成物質（ストロング液体と呼ばれる）のようにふるま
>うというのが従来の定説であった。
とあるけど、フラジャイルかストロングかは、どうやら分子間相互作用が等方かそうじゃないかで決まるって
ことらしいから、
>温度低下に伴い、エネルギー的により安定な正四面体構造がより多く形成される
ってことは、温度低下に伴い分子間相互作用の等方性が減りフラジャイルからストロングに移行してるって
ことじゃん
定説が確認できたって立派な成果なのに、何で妙な解釈をするのかねえ

94:ニュースソース検討中＠自治議論スレ
18/09/21 13:50:11.56 F0Ac5IML.net
空気の粘性なんかもだんだんと解明されていくんだろうな。

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