液态水中角跳跃的集体爆发机制

理解水相体系中集体重取向运动的微观起源需要能够超越我们化学想象的技术。在此，我们利用无监督学习阐明了一个机制，表明液态水中的大角度跳跃涉及高度协同的编排运动。我们对角度波动的自动化检测揭示了系统中协同发生的角跳跃类型存在异质性。我们表明，大的取向运动需要一个高度集体的动态过程，涉及氢键网络中多达 10% 的水分子的关联运动，这些分子形成空间连通的团簇。该现象根植于网络拓扑的集体波动，其在 ThZ 时间尺度上以波的形式产生缺陷。我们提出的机制涉及角跳跃下的一级联氢键波动，并为当前角跳跃的局域图像提供了新见解，以及在其广泛用于众多光谱学解释及生物和无机器件附近水的重取向动力学中提供了新见解。