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自然界的水有三种状态，固态，液态和气态，在海拔为零的地方，低于0℃水结成冰，高于100℃，水蒸发成气，这是万古不变颠扑不破的真理。但现在，发生了一件意外之外的意外，让这个真理有点扑朔迷离了。

所谓的意外，就是科学家长期以来观察到，当水被限制在非常小的空间中时，其沸点和冰点可以稍微改变一点，通常会降低大约10℃左右。

麻省理工学院几位科学家为了检验这个预言，准备把水放入只有几个水分子大的碳纳米管中，意外之外的意外竟接连发生了。先是他们本来预料碳纳米管会排斥水分子，不准它们进去，结果水分子竟然轻而易举就进去了。而更大的意外则让他们惊得目瞪口呆，进入碳纳米管的水，在摄氏一百多度的时候，竟然结成了冰！这个研究发表在11月28日的《自然纳米技术》杂志上。

团队的领头人麦克·斯特诺说，把流体限制在纳米腔中，可能会扭曲它的相行为，即固相、液相、气相之间的变化可能有所不同，这种效果本来可以预期。但实验中发现这种变化幅度的巨大及方向的反转（凝固点升高而不是降低）却是始料未及的，水竟然在105℃或更高的温度下固化了。固化时的准确温度很难测定，但在测试中105℃被认为是最小值，实际温度可能高达151℃。进一步的测试证明，水在微小的碳纳米管内变化的方式，完全取决于管的确切直径，即使碳纳米管直径从1.05纳米变化到1.06纳米，水的冰点都会产生数十度的差异，这种极端的差异可以说完全意想不到。

这个发现实在太过怪异，科学家们被打了个措手不及，对可以用它做什么还暂未有成熟的想法。不过由于它在室温下稳定的电热性能，研究人员认为或可用它开发一种取代电线的“水线”，其传导性能应该比现有材料要好得多。

看来物极必反这句古话说得不错，即使是我们非常熟悉的材料，当被捕获在以纳米（十亿分之一米）为单位的结构中时，它的行为也会令人捉摸不透，甚至匪夷所思，所以都不要太过极端了。

文章链接：

Kumar Varoon Agrawal, et al, "Observation of extreme phase transition temperatures of water confined inside isolated carbon nanotubes," Nature Nanotechnology(2016), doi:10.1038/nnano.2016.254

新闻链接：

Inside tiny tubes, water turns solid when it should be boiling

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