來源：趣之化學公眾號
我們知道水在0攝氏度開始結冰，但是在0攝氏度以上會不會結冰呢？水究竟是如何結冰的呢？
最新發表在《自然》雜誌的研究成果為我們揭開謎團。
中國科學院和中國科學院大學的研究人員描述了他們如何用納米級的氧化石墨烯解開了這一謎團。
當一滴水結成冰時，它通常從一個微小顆粒（被稱為冰核）開始，在冰核上會形成第一個冰晶，然後冰晶再向水滴的其他部分擴散，蔓延到更大的水體。冰核就像一個導火索，一旦有一個冰核，其他水分子就快速結冰。水結冰，冰核形成相當關鍵。
如一瓶非常純淨的水即使在 0℃ 以下也能維持液態不會結冰，但只要輕輕晃動一下瓶子，水就會很快結冰。這是因為震動在水中引入了不規則的冰核，開啟了凍結過程。
做過化學實驗的應該知道，結晶過程中如果不結晶，我們用玻璃棒輕輕碰一下溶液，就會迅速結冰，是一個道理。
水結冰中更常見的是雜質起到冰核角色。新的研究確認了多大的冰核才可以開啟這個凍結過程。
研究人員使用了數萬億個微小的氧化石墨烯顆粒為研究對象來探討這個問題。他們將水和納米級（3~50nm）的氧化石墨烯混合，然後降低溫度。
當他們使用 的氧化石墨烯顆粒小於 8nm時，那麼只有在 零下27.5°C 左右這樣的極低溫度下，混合液中顆粒邊緣才會開始形成冰晶。
但當大小為 8nm 時，形成冰的臨界溫度上升了 10°C 左右，即10℃的時候水就開始結冰。他們還用其他納米顆粒進行了同樣的測試，證實了無論使用何種材料，結冰過程都是一樣的。
圖源：pixabady、nature官網截圖
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