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简介：从无序的非生物系统到有组织的分子结构的转变对我们理解热力学提出了重大挑战。尽管第二定律规定熵普遍增加，但表现出高分子复杂性的局部区域（例如生命早期涉及的区域）表明某些环境可以保持持续的偏离平衡状态。揭示促成这些转变的物理条件和机制对于解释生命起源前化学的出现和更广泛的自组织系统现象至关重要。在这里，我们对纳米裂缝网络可能产生的自调节富含热水的环境和量子隧穿介导的有机物合成增加的潜力进行了初步评估。我们还提出了一个初步的理论框架，该框架结合了多种形式的熵，以开发一种方法来独立追踪不确定性和无序属性，这些属性可能会推动由无生源论所暗示的新兴复杂性。纳米裂缝中的热自调节：维持宜居性：在纳米级裂缝中，水的热导率偏离其本体值 0.6 Wm -1 K -1 ，在三个范围内表现出类似阈值的转变：60 °C 以下：在矿物表面附近形成以刚性氢键为特征的冰状层，降低至 0.2–0.4 Wm -1 K -1 。60–100 °C：这些刚性层的部分破坏和与矿物晶格的声子耦合增加升至 0.3–0.6 Wm -1 K -1 。在这个中间范围内，该系统实现了一种自我热调节或“优先稳定性”，因为增量加热仅破坏了氢键网络的一部分，同时保留了足够的结构以防止完全转变为纯声子主导的传导。 100 °C 以上：结构化水的分解导致主要由声子驱动的热传输，推高至 0.6 Wm -1 K -1 以上，并接近 150– 200 °C（1.5–2 eV）时的键降解阈值。减半会使温度减半和加倍。较低的温度会使区域更长时间保持高温，促进高活化能反应并稳定冰状网络。局部加热会破坏 H 键晶格，形成保持秩序的反馈回路。这些非平衡条件产生不同的温度-时间曲线，从而实现原本无法接近的途径。我们注意到，关于水在纳米级裂缝中降低的热导率（0.3–0.6 Wm -1 K -1 ）、连续热模型的有效性以及在纳米尺度上水的导热系数降低（0.3–0.6 Wm -1 K -1 ）仍然存在不确定性。
纳米裂缝
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