森林变焦炭澳大蓝山地区遭林火肆掠

当地时间12月18日,位于澳大利亚悉尼西北约120公里的蓝山山脉威森山发生森林大火,树木被烧成焦炭。据悉,澳大利亚本周经历了有记录以来最热的一天。当局在18日表示,预计持续的热浪将会加剧本就严峻的森林火灾情势。

临界冰核具有需要等待很长时间才可能出现的偶然性、存在寿命小于纳秒的瞬时性以及纳米级尺寸的微观性,使得现有的微观探测技术很难捕捉到它。这也成为数十年来的研究难点。此次研究团队创造性地使用氧化石墨烯纳米片等固定尺寸的纳米颗粒去探测临界冰核,实验结合理论计算,简洁清晰地得到了临界冰核的尺寸。

王健君表示,这项研究在理论上加深了对水结冰机理、相变现象乃至统计物理中宏观和微观关系等方面的理解;同时,在细胞和组织的低温冻存、维持疫苗在生产和输运过程中的高活性以及飞机等交通工具的防冰涂层上有重要应用价值。

美国物理化学家吉布斯等人100多年前基于热力学原理,提出的相变“经典成核理论”认为,水结冰这类相变需要经过一个成核过程。例如,水过冷形成小冰核,只有当形成的冰核偶然超过临界尺寸,形成临界核时,相变才能自发发生。但是,百年来科学家始终无法验证临界核的存在。

“这项实验研究所得结果与理论计算高度相符,和使用纳米颗粒种类、材质等因素无关,结论具有普适性,不仅确定无疑地证实了临界冰核的存在,而且可以成为研究其他相变成核问题的普遍方法。”中科院化学所研究员王健君说。