原子揭秘：冰表面结构与预融化机制

近日，我国科学家首次利用自主研发的国产qPlus型扫描探针显微镜，揭示了冰表面的原子结构以及在零下153摄氏度即开始融化的奥秘。这一研究成果对于理解冰面润滑现象、云的形成及冰川的消融过程具有重要意义。

冰表面结构的深入研究一直困扰着科学界。由于缺乏原子尺度实验工具，关于冰表面结构和预融化机制的问题长期存在争议。此次，我国研究团队首次实现了冰表面水分子氢键网络的精确识别和氢原子分布的精准定位，从而揭示了冰表面同时存在六角密堆积和立方密堆积两种排列方式，且拼接堆砌形成稳定的网络结构。这一发现有助于进一步解释冰的形成过程以及其与大气反应的关系。

冰表面在低于零摄氏度下开始融化的现象被称为冰的预融化。然而，受研究工具限制，科学界一直无法获取准确的冰表面原子尺度信息。本研究中，研究团队通过变温实验，首次在原子尺度上观察到冰表面预融化的过程，并发现其在零下153摄氏度时就开始融化。这一结果对于大气科学、材料科学等领域产生了深远影响。

中国科学院院士、轻元素平台理事长王恩哥表示，这项工作刷新了人们长期以来对冰表面结构和预融化机制的传统认知，为冰科学研究打开了新的原子尺度视角。这一重要突破将为未来的冰学研究提供新的方向和可能性。