空气中的水能直接转化为固体冰，首次可视化冰形成时的原子结构！( 三 )_在寒冷的日子里

这也有实际意义，例如对于风力涡轮机这样的东西来说，除冰是至关重要的，因为风力涡轮机在被冰覆盖时无法发挥作用。如果了解了水和表面之间的相互作用，那么我们就可能开发新的材料，使除冰变得更容易。近年来，弗朗西斯科实验室投入了相当多的精力来研究水，特别是冰在固体表面界面上的行为。在这一背景下了解到关于冰的生长机制和结构的知识，有助于理解冰在更复杂的情况下是如何表现的。

比如当与大气中其他化学物质和水蒸气相互作用时。研究人员对气相转变过程中冰的化学很感兴趣，因为这与大气中正在发生的反应有关。为了了解冰生长的基本原理，研究人员通过研究二维结构进入了这一研究领域：只有几个水分子厚的冰层。在之前的二维冰研究中，研究使用计算方法和模拟表明，冰的生长方式取决于表面是排斥还是吸引水，以及该表面的结构。在目前研究中，寻求对模拟进行真实世界的验证，并联系了北京大学的一个团队：

看看他们是否可以获得二维冰的图像，北京大学的研究小组使用了超强原子力显微镜，它使用机械探针来“感觉”正在研究的材料，将反馈转化为纳米级的分辨率图像。原子力显微镜能够在对材料本身破坏最小的情况下捕捉结构信息，使科学家能够识别在冰形成过程中出现的甚至不稳定的中间结构。地球上几乎所有自然形成的冰，都因其六边形的结构而被称为六边形冰，这就是为什么雪花都有六重对称性的原因。