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人工智能刚刚发现了水中隐藏的秘密
人工智能正在帮助科学家揭示水的奇怪行为背后隐藏的分子结构。水覆盖了地球的大部分表面，但它仍然让科学家们感到困惑，因为它的行为与几乎所有其他液体都不同。它最著名的怪癖之一是，当它冻结时，它会膨胀而不是收缩。研究人员长期以来一直将这些联系起来 [...]
来源:SciTech日报人工智能正在帮助科学家揭示水的奇怪行为背后隐藏的分子结构。
水覆盖了地球的大部分表面，但它仍然让科学家们感到困惑，因为它的行为与几乎所有其他液体都不同。它最著名的怪癖之一是，当它冻结时，它会膨胀而不是收缩。研究人员长期以来一直将这些不寻常的特性与温度和压力变化时水微观结构的变化联系起来，但他们缺乏一致的方法来测量和比较这些结构变化。
现在，大阪大学的一个团队已转向人工智能 (AI) 来应对这一挑战。他们的研究发表在《通讯化学》上，引入了一个基于人工智能的框架，该框架可以评估和比较描述过冷水结构的不同方法。
人工智能帮助解码过冷水
液态水要变成冰，其分子必须排列成有组织的晶格。该过程从成核位点开始，该位点充当晶体生长的起点。水中的微小杂质，甚至容器内部的微小划痕都可以提供这些成核位点。
如果没有这些起始点，即使水冷却到正常冰点以下，水仍可以保持液态。这种不寻常的状态被称为过冷水。
科学家发现，水的异常行为在这种过冷状态下变得更加明显。一种主要的解释表明，过冷水在两种竞争的液体结构之间变化：高密度液体（HDL）和低密度液体（LDL）。这些结构是由水分子之间不断变化的氢键网络创建的。随着温度升高，更紧凑的 HDL 结构相对于更开放的 LDL 结构变得越来越占主导地位。
比较水的隐藏结构
人工智能识别最有效的描述符
DOI：10.1038/s42004-026-02097-1