IT之家 7 月 25 日消息，日本大阪大學(xué)于 7 月 6 日發(fā)布博文，其團隊利用 AI 模型探索水的百年謎團，找到了觀察水分子的最佳“透視鏡”。

該研究系統(tǒng)性評估了 16 種不同的分子結(jié)構(gòu)描述方法，成功找出了最能精準(zhǔn)捕捉水分子在不同溫度、壓力下微觀變化的“透視鏡”，為理解水結(jié)冰膨脹及過冷水異常行為提供了統(tǒng)一的科學(xué)框架。

博文指出水是地球表面最豐富的液體，但不同于其它液體，水在結(jié)冰時會膨脹?，F(xiàn)有理論認(rèn)為水的這些異?，F(xiàn)象關(guān)聯(lián)其微觀結(jié)構(gòu)，會隨著溫度和壓力發(fā)生變化，但此前缺少系統(tǒng)表征方案。

大阪大學(xué)副教授金康（Kang Kim）團隊借助 AI 模型，嚴(yán)格對 16 種分子結(jié)構(gòu)描述方法開展性能對比評估，成功破解了描述水分子局部次序的評估難題，理清了水中競爭液態(tài)狀態(tài)的演變脈絡(luò)。

論文報告指出為了讓水結(jié)冰，分子需要有序地排列成像冰這樣的結(jié)構(gòu)晶格。分子需要附著在一個稱為成核位（nucleation site）的基底上，才能演變成固態(tài)。水中雜質(zhì)或容器內(nèi)部的劃痕都可以作為成核位。

光滑且潔凈的容器中，水可冷卻至冰點以下而不凝固，這種狀態(tài)稱為過冷水。論文認(rèn)為導(dǎo)致水反常物理特性的底層機制，在于過冷水中“高密度液態(tài)（HDL）”與“低密度液態(tài)（LDL）”結(jié)構(gòu)競爭，升溫后，塌縮的 HDL 結(jié)構(gòu)會多于開放的 LDL 結(jié)構(gòu)。

IT之家附上參考地址

• Out of order: using AI to decode the bizarre personality of water

• Machine learning evaluation of structural descriptors for supercooled water

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