发布于 05-31 23:02:29
一般说来，无论施加多大的力，水几乎都不会被压缩，其体积几乎不会改变。研究表明，水可以在原子级的世界中被压缩，在该世界中，潜在的梯度存在于两个区域中。
这项研究的结果由伊利诺伊大学香槟分校的一个研究小组发布。物理学的Alexei Akimentiev教授和博士后研究员James Wilson及其同事在片状材料“石墨烯”中创建了细孔“纳米孔”，该材料只有一个碳原子厚，如下图所示。（Nanopore）”打开，并且石墨烯的两侧都有一个电位差“电位梯度”，试图通过该孔的水分子被压缩高达3％。
研究小组在一项研究中发现了这种现象，该研究测试了使用石墨烯纳米孔的DNA测序技术的新技术。近年来，该领域有望成为一种能够实现比以前更便宜的DNA测序的技术，并且全世界都在进行研究。其机理是将具有纳米孔的石墨烯放入水中以在膜的两侧产生电势差，并且水，DNA和离子因电势差而移动。此时，可以通过读取DNA的四个碱基生成的离子流来识别DNA。
纳米孔的尺寸是该技术中非常重要的因素。如前所述，石墨烯的厚度仅为一个碳原子，纳米孔的直径仅为3纳米，约10个碳原子。直径约2纳米的DNA分子穿过该孔。
在这项研究中，通过计算机模拟这种运动来控制DNA分子穿过纳米孔的速度。从到目前为止的实验中可以知道，DNA分子的移动速度通过增加施加的电荷而增加，但是当电荷增加10倍时，移动停止并且DNA分子可以通过纳米孔。
结论：“发现电势的梯度压缩了水，因为水是一种电介质。这种现象不是由非常高的电场产生的，而是在太空中产生的。这是由于存在着一种状态水和空间之间的电势梯度，赋予水分子的电荷沿电场排列，并且电场最高的位置附近的电荷比电场最高的位置高。最弱。也被强烈拉。”“事实证明，电场的梯度是压缩水的原因，因为水是电介质。非常高的电场不能做到这一点，只有一个随空间变化的电场。水分子上的电荷与水相互作用。电场，而电场最高处附近的电荷比电场最弱处的电荷更难被拉动。”
