超临界密度波动与超冷水-甘油微滴中的结构异质性
软凝聚态物质
2024-10-14 v1 统计力学
摘要
近期的实验和理论研究强烈表明，水在超冷域显示液-液相转变（LLPT）。一个开放问题是 LLPT 如何影响水溶液的性质。本文我们研究稀释条件（甘油摩尔分数 %）下超冷水-甘油微滴的结构和热力学性质。结合快速蒸发冷却和超快 X 射线散射，使我们得以超越晶体化，进入深层超冷 regime，温度下降至 K。我们发现水-甘油溶液的密度波动或即等温压缩系数 在冷却过程中不断增加。这一结果得到分子动力学模拟的证实，模拟表明甘油的存在将 的最大温度从纯水中的 K 移至溶液中的 K。我们的发现阐明了水的复杂行为（包括其 LLPT）与低温下水溶液性质之间的相互作用，这在低温生物学应用和冷冻保存技术中可能具有实际意义。
引用
@article{arxiv.2410.08952,
title = {Supercritical density fluctuations and structural heterogeneity in supercooled water-glycerol microdroplets},
author = {Sharon Berkowicz and Iason Andronis and Anita Girelli and Mariia Filianina and Maddalena Bin and Kyeongmin Nam and Myeongsik Shin and Markus Kowalewski and Tetsuo Katayama and Nicolas Giovambattista and Kyung Hwan Kim and Fivos Perakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.08952},
year = {2024}
}