第一次，水变成了金属
只要施加足够大的压力，理论上是能把水变成金属的——原子或分子被高压挤在一起时会共享外层电子，使这些外层电子像金属块中的电子那样自由移动，从而导电。但这个过程需要1500万个大气压，实验室里无法实现。不过，最近 Nature 上发表的一项研究中，一支国际合作团队另辟蹊径，通过向碱金属“借”电子，首次无需极端压力就在实验室制造出了“金属水”。
来自钠和钾液滴的电子扩散到薄薄的水层上，使其变成金色并赋予其金属特性。图片来源：Philip E. Mason。
该实验思路是，利用碱金属家族容易丢失外层电子的特性，让大量外层电子混入水分子中形成导带，从而使水分子具有导电性。但这种方法需要解决碱金属遇水爆炸的挑战。为此研究人员设计了一个新颖的实验装置，让电子的扩散速度比水和金属发生反应的速度更快，从而避免爆炸。他们将装有钠钾合金液体的注射器放在一个真空容器中，并在注射器针尖的合金液滴增长的同时，通过另一通道向容器中注入10-7个大气压的水蒸气，凝结在合金液滴上形成一层极薄的膜。合金液滴中的电子与正金属离子迅速扩散到水中，几秒钟内，水层变成了金色。研究人员借助谱学手段证实了水分子吸附层的金属性。
实验视频展示了，水滴表面的水，如何在几秒钟内变成闪亮的金属色。
图片来源：Philip E. Mason
科学家们认为在太阳系行星中，只有木星内部的压力足以让水金属化。而这项研究突破了人类对于水的认知，并且表明在地球上也能产生金属水。
参考文献：
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