“十五五”开局之年
一大波原创性、引领性
硬核科技成果隆重登场
科技日报重磅推出
2026我最心动的硬核成果
征集展示活动
速来围观中国科技澎湃活力
低温不是暂停键
冻结不是休眠期
近日
中外科学家首次证实
冻结本身正在主动改写
矿物的演化命运
这项成果发表于《科学》杂志
“若只关注温度对分子动能的影响
低温确实让反应变慢”
文章第一作者、山东师范大学
化学化工与材料科学学院教授罗涛表示
冻融过程引入了变量
使得在很多场景中
冻结反而推动化学反应加速或转向
研究团队把目光投向水铁矿
这是一种直径
仅为头发丝五万分之一的纳米矿物
其在水环境中能凭借高比表面积
高效吸附砷、磷等污染物
那么，冻结究竟做了什么？
当水结冰时
冰晶会把水铁矿颗粒挤压进
冰晶之间的液态边界层
该层空间极窄
厚度仅几十至几百纳米
就在这个微型反应器里
颗粒经历脱水、压缩、氧桥缩合
最终形成稳定的
Fe—O—Fe化学键
如同被牢牢“焊接”在一起
难以分离
几分钟的冻结
足以扭转矿物的转化方向
常温下水铁矿通常演变为针铁矿
而冻结之后
它更倾向于生成赤铁矿
这就是冻结的“记忆效应”
短暂冻结决定了矿物未来数月
甚至更长时间的演化路径
美国太平洋国家实验室研究员
凯文·罗索指出
这意味着寒冷环境中
水铁矿的环境归趋及其同位素信息
都需要重新审视
将冰视为主动参与反应的
地球化学反应器
已成为理解表层铁地球化学循环的
核心科学挑战
论文通讯作者、瑞典于默奥大学
博伊利教授进一步强调
在全球变暖导致冻融频率和强度
加剧的背景下
冻结过程正提前“预设”
这些矿物载体的命运
其影响远比我们想象的更加深远
