瑞士科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)防止水結(jié)冰方法 使其保持液態(tài)

據(jù)合眾國際社4月10日報道，來自瑞士的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種防止水結(jié)冰的方法，這種方法甚至在極低溫度下同樣有效。該研究能夠幫助其他科學(xué)家分離、保存和研究大分子生物。

蘇黎世大學(xué)的科學(xué)家們通過將過冷水收集在一種合成的新型脂質(zhì)中，能夠使其保持液態(tài)。

科學(xué)家們在《自然納米技術(shù)》雜志中詳細(xì)介紹了他們此次項目的成果。在研究中，科學(xué)家們開發(fā)了一種合成脂肪分子，被稱為脂質(zhì)中間相。這種脂質(zhì)可以自主組裝成膜，而且其分子與天然脂肪分子的外觀和行為方式都相似。當(dāng)這些薄膜聚集在一起時，它們會形成相互連接、寬度小于一納米的微觀通道網(wǎng)絡(luò)。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，即使在零下的溫度下，這些薄膜內(nèi)微小通道里的水也不會結(jié)冰。

在實驗中，科學(xué)家們用液氦將經(jīng)過單酰甘油修飾的脂質(zhì)中間相冷卻到零下263攝氏度——離絕對零度只有10攝氏度。他們注意到，在實驗中零度以下的極端溫度里，水變成了“玻璃狀”，卻沒有出現(xiàn)冰晶跡象。

蘇黎世大學(xué)的化學(xué)教授埃胡德•蘭多(Ehud Landau)表示，他們合成的脂質(zhì)的不同之處在于，他們在分子的疏水部分加入了強應(yīng)變?nèi)h(huán)，使必要的彎道中產(chǎn)生極小的通道，并防止脂質(zhì)結(jié)冰。

同時，蘭多教授也指出了實驗的不易：“這些脂質(zhì)的合成和純化非常棘手。”脂質(zhì)分子有一個疏水部分和親水部分，前者排斥水，后者吸引水，因而這兩個部分很難合成。

因而，為了給他們的實驗創(chuàng)造出一類新的脂質(zhì)，研究人員仿照能夠在極低溫度下存活的細(xì)菌膜，建立了合成脂肪分子的模型。

蘇黎世大學(xué)的拉斐爾•梅曾加(Raffaele Mezzenga)教授說：“我們的實驗為進一步的研究鋪平了道路，以促進低溫環(huán)境下分子結(jié)構(gòu)的研究，最終了解水和脂質(zhì)在極端溫度條件下如何相互作用。”