理解水系统中集体重新定向运动的微观起源需要更为精进的技术。鉴于此,来自阿卜杜勒·萨拉姆国际理论物理中心的Asja Jelic等人开发了一种使用协议的机制,该协议可以自动检测重定向动力学中的突然运动,显示液态水中的大角度跳跃涉及高度协作的协调运动。
文章要点:
1) 该研究对角度波动的自动检测揭示了系统中一致发生的角度跳跃类型的异质性,其证实,大的定向运动需要一个高度集体的动力学过程,涉及氢键网络中许多水分子的相关运动,这些水分子形成了超越局部角跳跃机制的空间连接簇;
2) 此外,研究发现这种现象根源于网络拓扑的集体波动,这导致在THz时间尺度上的波中产生缺陷,且研究提出的机制涉及角度跳跃背后的氢键波动级联,并为当前角度跳跃的局部图景提供了新的见解,以及它在众多光谱的解释以及生物和无机系统附近水的重新定向动力学中的广泛应用。
参考资料:
Offei-Danso, A., Morzan, U.N., Rodriguez, A. et al. The collective burst mechanism of angular jumps in liquid water. Nat Commun 14, 1345 (2023).
DOI: 10.1038/s41467-023-37069-9
https://doi.org/10.1038/s41467-023-37069-9