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解开云之谜?新种冰,模拟发现

November 27, 2024

◆发表要点

  • 用计算机模拟详细调查了纳米大小的水滴结冰过程。
  • 正二十面体形和五方两锥形等罕见结构的微晶以一定比例产生。
  • 这是了解在云层中产生冰核的方法线索。

 冈山大学异领域基础科学研究所的松本正和副教授和中国浙江大学望月建尔教授的研究小组,通过计算机模拟详细地调查了纳米级水滴结冰过程的结果,我们发现角度为70º的五方双锥形和正二十面体形的冰粒以一定的比例产生。
该研究成果于2024年10月18日刊登在美国化学会科学杂志《ACS Nano》上。
 雪结晶不仅有六角形,也有各种不规则形状。其中,两片雪花以70°角度粘在一起的被称为双晶的种类结晶是怎样形成的,长期以来成为了讨论的焦点。
 由于云中产生的冰核非常小,所以有时会形成与平时看到的冰和雪不同形状的结晶。通过明确冰核产生的最初阶段,也有可能有助于在人工降雨时散布在云中促进冰核形成的“发核剂”的分子设计。

■论文信息
论文名:Multitwinned ice nanocrystals.
刊登:ACS Nano
作者:X. Zhang, M. Matsumoto, Z. Zhang, K. Mochizuki
D O I:https://doi.org/10.1021/acsnano.4c07226

■研究资金
本研究是在科研经费补助金(21H01047)及中国国家自然科学基金(补助金编号22273083、22250610195、11904300)、中国中央大学基础研究基金(厦门大学:补助金编号20720220023)的支持下实施。

<详细研究内容>
解开云之谜?新种冰,模拟发现

<咨询窗口>
冈山大学 异领域基础科学研究所
副教授 松本 正和
(TEL)086-251-7846

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