2022年 | プレスリリース?研究成果
水/氷の界面に2種目の"未知の水"を発見! 水の異常物性を説明する"2種類の水"仮説の検証に新たな道
【本学研究者情報】
〇多元物質科学研究所 助教 新家寛正
研究室ウェブサイト
【発表のポイント】
- 氷と水の界面に、通常の水より低密度な水を発見
- 密度の異なる2種類の未知の水の流れやすさの測定に成功
- 水の異常物性の解明と水の関わる多くの分野に影響を与える画期的な成果
【概要】
水は、ありふれた存在ですが、特異な物性を示す奇妙な液体であり、多くの自然現象を支配しています。
東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教、北海道大学低温科学研究所の木村勇気准教授、東京大学大学院総合文化研究科 広域科学専攻／附属先進科学研究機構の羽馬哲也准教授と産業技術総合研究所環境創生研究部門の灘浩樹研究グループ長を中心とする研究グループは2年前、水と高圧氷注１との界面にできる、通常の水と混ざり合わない高密度な未知の水（高密度水）を発見しています※。今回、一般的に知られている氷（氷Ih注１）と水の界面に低密度な未知の水（低密度水）ができることを新たに発見しました。高密度水を1種目とすると今回発見した低密度水は2種目の未知の水となります。さらに、この2種類の未知の水の流れやすさを示す物性値（表面張力と粘性の比で表される特徴的速度）を決定することに世界で初めて成功しました。
この成果は、長年にわたる大きな謎である水の特異な物性を説明するために提唱された、"構造の異なる2種類の水が存在する"とする仮説の検証に道を拓くものです。本成果は、アメリカ化学会が発行する The Journal of Physical Chemistry Letters 誌に 5月11日（水）付でオンライン掲載されました。
図１： 水/氷Ih界面に形成する低密度な未知の水の顕微鏡その場観察像。A：減圧により成長する氷Ih単結晶。B:図Aの拡大像。a-dは図A中の点線で示された領域a-dの拡大像。白い矢印は低密度な未知の水の液滴を示す。C:各顕微鏡像の模式図。
【用語解説】
注1．高圧氷と氷Ih
高圧氷は、水を加圧することで結晶化する、水に対して高密度な氷の総称。私たちが普段目にする氷とは結晶構造が異なる。私たちが普段目にする氷は氷Ihと呼ばれ、六角柱状の水分子の並びを基本構造としている。
問い合わせ先
（研究に関すること）
東北大学多元物質科学研究所 光機能材料化学研究分野
助教 新家 寛正 （にいのみ ひろまさ）
電話：022-217-5671
E-mail：hiromasa.niinomi.b2*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
（報道に関すること）
東北大学多元物質科学研究所 広報情報室
電話：022-217-5198
E-mail：press.tagen*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）