――高い構造情報量をもつ多孔性結晶を構造解析技術に応用――|東京理科大学">

Tin tức & Sự kiện Tin tức & Sự kiện

20250901 mon UP

Hiểu về tính không đồng nhất của nước giao thoa với độ phân giải mức nguyên tử
-Papplication của các tinh thể xốp với thông tin cấu trúc cao trong công nghệ phân tích cấu trúc-

Đại học Tokyo
Đại học tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học Tokyo
Trung tâm nghiên cứu tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học ánh sáng cao cấp
Đại học Kitasato
Đại học Hiroshima
Đại học Nagasaki

Ảnh của thông báo

  • Một phong cách mới của tinh thể xốp đã được phát triển và phân tích thành công cấu trúc cụm nước được hình thành trên giao diện lỗ rỗng với sự không đồng đều
  • Kết hợp với phân tích cấu trúc tinh thể nhiệt độ thay đổi, mô phỏng động lực phân tử, quang phổ phát xạ tia X mềm synchrotron và quang phổ hồng ngoại, chúng tôi đã làm sáng tỏ sự khác biệt về trạng thái liên kết hydro của nước giao thoa và các đặc điểm năng động của nó
  • Tính không đồng nhất của nước giao thoa đã được làm sáng tỏ vì lượng thông tin cấu trúc cao và khả năng phân biệt đối xử của giao diện tinh thể được chuyển sang các phân tử nước thông qua liên kết hydro, có thể nói là kết quả của cấu trúc của các vật liệu rắn Kết quả cung cấp một trọng tâm mới vào các vật liệu rắn tinh thể, và chúng ta có thể hy vọng sẽ đóng góp cho sự phát triển và nghiên cứu các vật liệu rắn thế hệ tiếp theo
Hiểu về tính không đồng nhất của nước giao thoa với độ phân giải cấp nguyên tử - Áp dụng các tinh thể xốp với thông tin cấu trúc cao để phân tích cấu trúc công nghệ

Phân tích cấu trúc của nước giao thoa bằng cách sử dụng các tinh thể xốp

Tóm tắt

Các nhóm nghiên cứu bao gồm Horiuchi Shinnosuke, Trường Đại học Văn hóa Toàn diện, Đại học Tokyo, Giáo sư Harada Jihisa, Viện Tài sản Vật lý Đại học Kitasato, Giáo sư Watanabe Go, Giáo sư bổ nhiệm đặc biệt Takahashi Osamu, Viện tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học Synchroism, Đại học Hiroshima, Phó Giáo sư Hayashi Mikio và Giáo sư Makoto Keisuke, trường đại học sản xuất toàn diện, Nagasak Hành vi phụ thuộc vào nhiệt độ và khoảng cách từ giao diện

Các phân tử nước có mặt trên bề mặt của các phân tử sinh học và vật liệu polymer được gọi là nước giao thoa và đóng một vai trò quan trọng trong nhiều tình huống Do đó, điều quan trọng là phải làm rõ các tính chất của nước giao thoa, mạng liên kết hydro (lưu ý 2) và cấu trúc cụm nước (lưu ý 3) Tuy nhiên, các phương pháp phân tích thông thường đã tính trung bình thông tin về các phân tử nước tại giao diện vật liệu, gây khó khăn cho việc có được thông tin cấu trúc chi tiết ở độ phân giải cấp nguyên tử

Nghiên cứu này sử dụng vật liệu tinh thể với các nano để làm rõ cấu trúc và tính chất của các phân tử nước trên giao diện nanopore với độ phân giải nguyên tử Đã có nhiều báo cáo về các nỗ lực làm sáng tỏ các tính chất của nước giao thoa bằng cách sử dụng các tinh thể xốp, nhưng trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung vào lượng thông tin có trong một chất (thông tin entropy (lưu ý 4), và chứng minh rằng các nguyên tố phân tử có hiệu suất cao giao diện Nghiên cứu này không chỉ làm sâu sắc thêm sự hiểu biết của chúng tôi về nước giao thoa, mà còn cung cấp trọng tâm mới vào các lĩnh vực nghiên cứu sử dụng vật liệu rắn tinh thể

Lưu ý rằng kết quả của nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học toàn diện "Truyền thông tự nhiên", được xuất bản bởi Nature Research tại Vương quốc Anh vào ngày 29 tháng 8, giờ Nhật Bản

Thông báo

Bối cảnh nghiên cứu

Nước là một chất cực kỳ quan trọng trong các hiện tượng sống và tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học vật liệu, và các phân tử nước (nước giao diện) tồn tại tại các giao diện đặc biệt liên quan đến nhiều chức năng, bao gồm hình thành cấu trúc ba chiều của protein, hoạt động enzyme, nhận biết phân tử và vận chuyển Do đó, hiểu được cấu trúc của mạng lưới liên kết nước và hydro là rất cần thiết để hiểu tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học đời sống và vật liệu polymer Khi các phân tử nước có mặt tại các giao diện (ví dụ, màng sinh học, giao diện vật liệu, polyme bên trong), người ta đã phát hiện ra rằng cấu trúc và hành vi của các phân tử nước có tác động lớn đến chức năng và tính chất của vật liệu Do đó, các phương pháp quang phổ và kỹ thuật quan sát hiển vi khác nhau đã báo cáo dữ liệu quang phổ của các phân tử nước có mặt tại các giao diện, trạng thái tổng hợp của các phân tử nước và cấu trúc chi tiết của mạng lưới liên kết hydro của chúng Tuy nhiên, đối với các vật liệu không đồng đều ở giao diện vật liệu, rất khó để phân tích các chi tiết của sự sắp xếp phân tử nước và mạng lưới liên kết hydro ở độ phân giải nguyên tử

Trong những năm gần đây, một số phương pháp phân tích cấu trúc phân tử đã được báo cáo trong đó các phân tử được hấp phụ tại giao diện lỗ rỗng của các hợp chất tinh thể với các lỗ chân lông ở cấp độ nano, và cấu trúc ba chiều và tổng hợp của các phân tử đã được hấp phụ bởi Có nhiều hợp chất tinh thể với các hạt nano, và trong số đó, nó đã được báo cáo rằng trong trường hợp các hợp chất tinh thể có tính đối xứng thấp và nhiều vị trí liên kết, không chỉ thông tin cấu trúc tĩnh của các phân tử bên trong lỗ chân lông, mà còn có thể quan sát được hành vi động của các phân tử Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tạo ra một loại tinh thể siêu phân tử mới (chú thích 5) với các kênh một chiều và đã cố gắng phân tích cấu trúc của các phân tử nước bằng cách tích lũy chúng trên giao diện không đều của lỗ chân lông Kết quả là, cấu trúc và tính chất động của các phân tử nước trên các giao diện vật liệu không đồng đều đã được tiết lộ ở độ phân giải nguyên tử thông qua các phương pháp nhiều mặt bằng cách sử dụng phân tích cấu trúc tia X tinh thể đơn (SCXRD) (Lưu ý 6) 9)

Nội dung nghiên cứu

Nói chung, các hợp chất tinh thể có lỗ chân lông ở mức nano thu được dưới dạng cấu trúc lắp ráp giống như polymer thông qua sự hình thành liên kết đảo ngược, trong đó các liên kết tiếp tục vô hạn Ví dụ, khi liên kết phối hợp (lưu ý 10) hoạt động giữa các ion kim loại và phối tử hữu cơ được sử dụng, một hợp chất tinh thể gọi là khung hữu cơ kim loại (MOF) và polyme phối hợp xốp (PCP) Trong nghiên cứu này, hai loại nguyên tố phân tử với các tính chất khác nhau được kết hợp bằng cách sử dụng các tương tác liên phân tử (chú thích 11), dẫn đến các tinh thể siêu phân tử với các hạt nano (Hình 1) Các hạt nano này được đặc trưng bởi chúng không được xây dựng bởi việc tạo liên kết mới giữa các nguyên tử, nhưng được ổn định bởi các hiệu ứng buổi hòa nhạc của nhiều tương tác không cộng hóa trị (lưu ý 12) (tương tác cation-π, liên kết hydro, hiệu ứng kỵ nước, vv) Khi tinh thể này được ngâm trong nước, các phân tử dung môi trong các nano được thay thế bằng các phân tử nước và một kênh nước một chiều được hình thành trong khi duy trì cấu trúc lỗ rỗng Kết quả của phân tích cấu trúc sử dụng SCXRD, chúng tôi đã quan sát thấy rằng một cụm nước khổng lồ có chứa pentamer (chú thích 13) được hình thành dọc theo giao diện của kênh nước một chiều (bề mặt lỗ rỗng tinh thể) Theo cách này, đã có những trường hợp hiếm hoi phân tích cấu trúc cấp nguyên tử của các cụm nước trên các bề mặt không đồng đều của vật liệu hữu cơ đã đạt được, và đây là một trong những kết quả chính của nghiên cứu này

Hiểu về tính không đồng nhất của nước giao thoa với độ phân giải mức nguyên tử - Áp dụng các tinh thể xốp với thông tin cấu trúc cao để phân tích cấu trúc công nghệ

Hình 1: Tổng hợp các tinh thể xốp bao gồm các vật chủ hữu cơ tuần hoàn và muối phức tạp và hình thành các kênh nước một chiều Nanopores nhìn từ phía trước (chế độ xem giữa) và sang một bên (chế độ xem bên phải) Các ion clorua được thể hiện trong các quả cầu màu xanh lá cây

Ngoài ra, phân tích SCXRD nhiệt độ thay đổi đã được tiến hành trong khi thay đổi nhiệt độ đo được giữa 298 K và 90 K và tiết lộ rằng trong khi cấu trúc cụm nước hình thành trên bề mặt lỗ chân lông (tương ứng thuộc tính entropic "dễ dàng tổ chức lại cấu trúc bằng cách thay đổi nhiệt độ Cụ thể, khi các tinh thể được dập tắt từ 298 K đến 90 K, vị trí của nước trong vùng hydrat hóa thứ cấp được cố định về mặt động học bởi mạng liên kết hydro không có cấu trúc định kỳ và được quan sát là băng vô định hình (lưu ý 15) Sau đó, khi nhiệt độ tăng từ 90 K lên khoảng 170 K, vị trí của các phân tử nước trong vùng hydrat hóa thứ cấp đã thay đổi, biến thành mạng liên kết hydro với cấu trúc định kỳ Để bổ sung cho các tính chất động của nước giao thoa trong quả cầu hydrat hóa thứ cấp được quan sát trong thí nghiệm, chúng tôi đã thực hiện các mô phỏng MD để nghiên cứu hệ số khuếch tán của các phân tử nước (lưu ý 16), tứ diện của các phân tử nước (lưu ý 17) và số lượng liên kết hydro Kết quả là, sự khác biệt về độ khuếch tán tùy thuộc vào khoảng cách từ giao diện và tính chất cấu trúc khác với các tính chất trong số lượng lớn đã được làm rõ (Hình 2)

Hiểu về tính không đồng nhất của nước giao thoa với độ phân giải mức nguyên tử - Áp dụng các tinh thể xốp với thông tin cấu trúc cao để phân tích cấu trúc -

Hình 2: Trực quan hóa tính không đồng nhất của nước giao thoa thông qua các buổi hòa nhạc thử nghiệm và tính toán

Các phân tử nước ở phần trung tâm của lỗ chân lông có tương tác yếu từ giao diện, vì vậy khi các tinh thể được sấy khô, các phân tử nước ở phần trung tâm của lỗ chân lông ưu tiên thoát ra Do đó, bằng cách theo dõi quá trình mất nước của các tinh thể bằng các phép đo IR và XES tại cơ sở bức xạ synchrotron lớn Spring-8 (Lưu ý 18) (BL02B2, BL43IR, BL07LSU), chúng tôi đã đo thành công phổ phổ của phân tử nước trong vùng thủy văn thứ cấp từ giao thức 3) Phân tích quang phổ, người ta thấy rằng các phân tử nước ở phần trung tâm của lỗ chân lông yếu trong liên kết hydro và thường thiếu cấu trúc tứ diện của nước Kết quả này cung cấp bằng chứng thuyết phục để hỗ trợ tính linh hoạt cấu trúc cao của các phân tử nước ở lỗ chân lông trung tâm Đặc biệt, trong XES, chúng tôi thấy rằng các phân tử nước trong khu vực hydrat hóa thứ cấp chứa nhiều phân tử nước có chứa các khuyết tật trong liên kết hydro so với các phân tử nước số lượng lớn Hơn nữa, quang phổ của các thí nghiệm có thể được sao chép bằng cách sử dụng XES tính toán và hỗ trợ lý thuyết cũng được cung cấp

Hiểu về tính không đồng nhất của nước giao thoa với độ phân giải cấp nguyên tử - Áp dụng các tinh thể xốp với thông tin cấu trúc cao để phân tích cấu trúc công nghệ

Hình 3: Phổ IR và XES của các phân tử nước từ giao diện lỗ rỗng trong vùng hydrat hóa thứ cấp

Hợp chất tinh thể được sử dụng lần này là một tập hợp entropy thấp được tạo thành từ các phân tử 3D, không đồng đều, đối xứng thấp phù hợp với một mảng cụ thể Trong các vật liệu như vậy, các bề mặt lỗ rỗng thể hiện một lượng lớn thông tin cấu trúc và khả năng phân biệt đối xử, cung cấp rất nhiều thông tin về cấu trúc của các phân tử tương tác tại giao diện Sự không đồng nhất của các phân tử nước theo khoảng cách từ giao diện được quan sát trong nghiên cứu này được cho là kết quả của lượng thông tin cấu trúc cao và khả năng phân biệt đối xử ở bề mặt lỗ rỗng được truyền qua liên kết hydro của các phân tử nước Tín hiệu tầm xa thông qua liên kết hydro là một hiện tượng quan trọng cũng được quan sát thấy trong biểu hiện chức năng của các phân tử sinh học Mặc dù các tổ hợp phân tử trong bài viết này là các yếu tố phân tử nhân tạo và có cấu trúc cứng nhắc so với các phân tử sinh học, việc quan sát truyền thông tin thông qua các mạng liên kết hydro được đặt hàng cũng có thể nói là cung cấp một mô hình khái niệm để hiểu cách thông tin mức độ phân tử được truyền theo phương pháp Tài sản này cho thấy tiềm năng của các vật liệu entropy thấp như một bộ vật liệu để nghiên cứu nhận dạng phân tử tại các giao diện vật liệu và cấu trúc lắp ráp độc đáo ở độ phân giải cao

Triển vọng tương lai

Nghiên cứu này cho thấy các hợp chất xốp có thể được tổng hợp bằng cách lắp ráp nhiều yếu tố phân tử thông qua các tương tác liên phân tử Cụ thể, khi nhiều yếu tố phân tử được căn chỉnh theo một mảng cụ thể, số lượng sắp xếp có thể cho phân tử giảm, dẫn đến cấu trúc entropy thấp Nó đã được chứng minh rằng mật độ thông tin cao và khả năng phân biệt đối xử cao của cấu trúc entropy thấp của nó đóng một vai trò quan trọng trong việc tiết lộ tính không đồng nhất tùy thuộc vào khoảng cách từ giao diện của các phân tử nước Các tính chất của các phân tử nước được tiết lộ trong nghiên cứu này là tuyệt vời vì các mô hình bắt chước các giao diện không đồng đều như các phân tử sinh học và vật liệu polymer, và cung cấp kiến ​​thức cơ bản về thiết kế giao diện sinh học và vật liệu chức năng Tuy nhiên, vẫn còn những thách thức về tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học vật liệu và hóa học tổng hợp Nghiên cứu này đã chỉ ra các ví dụ về các ứng dụng của vật liệu tinh thể với entropy thấp và mật độ thông tin cao, nhưng cần phải xem xét thêm để khái quát hóa các phương pháp tổng hợp Để làm điều này, có thể có hiệu quả để đánh giá các vật liệu rắn từ quan điểm của lý thuyết thông tin và cũng kết hợp học máy (chú thích 19) Điều này có thể dẫn đến việc thiết lập nguyên tắc hình thành các vật liệu rắn đa thành phần với entropy thấp và mật độ thông tin cao, và sự phát triển và áp dụng các loại vật liệu rắn mới

Người thuyết trình/Thông tin nhà nghiên cứu

Đại học Tokyo

Trường đại học văn hóa toàn diện

Giảng viên Horiuchi Shinnosuke

Chương trình tiến sĩ Ogura Shota

Viện nghiên cứu tính chất vật lý, liên kết với Trung tâm nghiên cứu tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học quang học cực kỳ mạch lạc

Giáo sư Harada Jiku

Kiuchi Hisao Trợ lý Giáo sư (tại thời điểm nghiên cứu)

tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học của Đại học tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học Tokyo, tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học, Phần 1

Giáo sư Phó Otsubo Shuya

Trung tâm nghiên cứu tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học ánh sáng cao cấp

Ikemoto Yuka, nhà nghiên cứu trưởng

tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến Kỹ thuật tương lai của Đại học Kitasato, tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học Dữ liệu

Giáo sư Watanabe Go

Chương trình thạc sĩ của Shinozaki Yudai tại Trường tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học sau đại học (tại thời điểm nghiên cứu)

Tsuuki Hiromi, chương trình thạc sĩ tại Trường tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học sau đại học (tại thời điểm nghiên cứu)

Viện tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học Synchroscopic, Đại học Hiroshima

Takahashi Osamu, Giáo sư được bổ nhiệm đặc biệt

Trường đại học tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học sản xuất toàn diện của Đại học Nagasaki

Phó giáo sư, Mikio Hayashi

Giáo sư Sakuda Eri

Arikawa Yasuhiro Phó giáo sư

Giáo sư Makoshi Keisuke

Thông tin bài viết

Tên tạp chí

Truyền thông tự nhiên

Tiêu đề

Tinh thể siêu phân tử thấp thấp làm sáng tỏ tính không đồng nhất của các phân tử nước liên vùng ở độ phân giải nguyên tử

Tên tác giả

Shinnosuke Horiuchi*, Shota Ogura, Kazuya Otsubo, Yuka Ikemoto, Hisao Kiuchi, Yudai Shinozaki, Hiromi Tsuyuki Umakoshi, Yoshihisa Harada

doi

101038/s41467-025-62578-0

url

https: /wwwnaturecom/articles/s41467-025-62578-0

Tài trợ nghiên cứu

Nghiên cứu này dựa trên Hiệp hội Thúc đẩy tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học Nhật Bản (JSPS) "Nghiên cứu trẻ (Vấn đề số: JP19K15589)" Không : JP19H05717, JP19H05718, JP20H05231, JP22H04550, JP22H04554) " Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học và Công nghệ Dự án Cơ sở hạ tầng nghiên cứu Vật liệu nâng cao (Vấn đề số: JPMXS0422500320, JPMXP1223UT0168, JPMXP1224UT0012) Quỹ đóng góp xã hội của Tập đoàn Điện Sumitomo và Tổ chức nghiên cứu tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học Salt, Tổ chức Lợi ích Công cộng

Thuật ngữ

(Lưu ý 1) Tinh thể xốp
Một vật liệu tinh thể với sự sắp xếp thường xuyên của các lỗ mịn (lỗ chân lông) của kích thước nanomet (một tỷ mét) Nó có cấu trúc giống như bọt biển và có thể kết hợp các phân tử khí và chất lỏng bên trong Nó đã được sử dụng rộng rãi như một chất xúc tác và vật liệu tách

(Lưu ý 2) Liên kết hydro
Liên kết liên phân tử yếu được tìm thấy trong các phân tử nước, vv Nó được hình thành khi các nguyên tử hydro bị thu hút bởi các nguyên tử điện tử cao như oxy và nitơ Nó đóng một vai trò quan trọng trong các hiện tượng cuộc sống, chẳng hạn như lý do tại sao nước có điểm sôi cao và sự ổn định của cấu trúc xoắn kép của DNA

(Lưu ý 3) Cấu trúc cụm nước
Cấu trúc lắp ráp trong đó nhiều phân tử nước bị ràng buộc bởi các liên kết hydro Hai đến vài chục phân tử nước kết hợp với nhau để tạo thành một cấu trúc ba chiều cụ thể Nó có thể thể hiện các tính chất đặc biệt khác với tinh thể băng hoặc nước lỏng

(Lưu ý 4) Entropy
Một đại lượng vật lý đại diện cho "số lượng trạng thái" hoặc "số lượng trường hợp có thể" của một vấn đề hoặc hệ thống Ví dụ, một tinh thể được liên kết tốt được mô tả là trạng thái entropy thấp, trong khi các khí khác nhau được mô tả là trạng thái entropy cao Nó cũng được sử dụng như một chỉ số chỉ ra "hàm ý của cấu trúc" và "khả năng phân biệt" có trong một chất

(Lưu ý 5) tinh thể siêu phân tử
Một hợp chất tinh thể trong đó các phân tử của các cấu trúc và tính chất khác nhau được căn chỉnh bởi các tương tác liên phân tử Các tương tác liên phân tử khác nhau tùy thuộc vào loại hợp chất đang được xử lý và kiểu trình tự cũng thay đổi

(Lưu ý 6) Phân tích cấu trúc tia X tinh thể đơn (SCXRD)
Một kỹ thuật xác định sự sắp xếp ba chiều của các nguyên tử và phân tử bằng cách chiếu xạ một tinh thể hoàn hảo duy nhất với tia X và phân tích mẫu nhiễu xạ Một công nghệ phân tích cơ bản cho hóa học cấu trúc cho phép bạn làm rõ cấu trúc ba chiều của các phân tử với độ chính xác ở mức độ nguyên tử

(Lưu ý 7) Động lực phân tử (MD) Mô phỏng
Một phương pháp sử dụng máy tính để tính toán và dự đoán các chuyển động phân tử theo thời gian Các lực tác dụng lên các nguyên tử và phân tử có thể được tính toán dựa trên các định luật vật lý và các hiện tượng khó quan sát trong các thí nghiệm thực tế có thể được phân tích về mặt lý thuyết

(Lưu ý 8) Quang phổ hồng ngoại (IR)
Một phương pháp phân tích chiếu xạ chất với các tia hồng ngoại và đo lường sự hấp thụ của ánh sáng có nguồn gốc từ các rung động của các phân tử Nó sử dụng thực tế là các rung động (kéo dài và biến dạng) của các liên kết liên ngành trong phân tử cộng hưởng với năng lượng của ánh sáng hồng ngoại Nó có thể phát hiện cường độ của liên kết hydro và thay đổi cấu trúc trong các phân tử với sự phát hiện nhạy cảm và được sử dụng rộng rãi trong việc xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ và truy tìm các phản ứng hóa học

(Lưu ý 9) Quang phổ phát xạ tia X mềm Synchroscopic (XES)
Một phương pháp chiếu xạ một vật liệu có tia X mềm mạnh mẽ được tạo ra trong một cơ sở bức xạ synchrotron lớn để phân tích ánh sáng của một bước sóng cụ thể phát ra từ vật liệu Một công nghệ phân tích tiên tiến cho phép bạn có được thông tin chi tiết về các trạng thái điện tử và liên kết hóa học ở cấp độ nguyên tử

(Lưu ý 10) Trái phiếu phối hợp
Liên kết hóa học được hình thành giữa các ion kim loại và các phân tử hữu cơ (phối tử) Các ion kim loại được cung cấp bởi phối tử để liên kết bởi các cặp electron Liên kết này được sử dụng để tạo ra các vật liệu xốp như MOF (cấu trúc hữu cơ kim loại) và PCP (polymer phối hợp xốp) Liên kết phối hợp là định hướng và có một sự sắp xếp hình học cụ thể tùy thuộc vào loại kim loại

(Lưu ý 11) Tương tác liên phân tử
Một thuật ngữ chung cho các lực khác nhau hoạt động giữa các phân tử khác nhau Nó không phải là một liên kết mạnh mẽ như một liên kết cộng hóa trị, mà là một lực tương đối yếu, nhưng là một yếu tố quan trọng quyết định trạng thái lắp ráp của một phân tử và bản chất của vật liệu Nó bao gồm liên kết hydro, lực van der Waals và tương tác tĩnh điện, và đóng vai trò trung tâm trong việc hình thành các phân tử sinh học và kết tinh

(Lưu ý 12) Tương tác không cộng hóa trị
Một tương tác liên phân tử tương đối yếu không chia sẻ các electron giữa các nguyên tử Các ví dụ điển hình bao gồm liên kết hydro, tương tác π π, tương tác cation, và các hiệu ứng kỵ nước Nó yếu hơn, nhưng có thể đảo ngược, so với các liên kết cộng hóa trị, và rất quan trọng đối với các phân tử sinh học gấp, nhận dạng phân tử và sự hình thành tinh thể Nó dễ dàng hình thành và cắt do thay đổi nhiệt độ và môi trường

(Lưu ý 13) Pentamer
Một loại cấu trúc đa cấp được hình thành bởi liên kết hydro bởi các phân tử nước Nó được quan sát là cấu trúc của nước ngậm nước của các phân tử và ion trong nước

(Lưu ý 14) Khu vực hydrat hóa thứ hai
Một lớp bên ngoài của các phân tử nước hình thành xung quanh một bề mặt rắn hoặc phân tử không liên kết trực tiếp với bề mặt Gần đây, nó đã thu hút sự chú ý như một vùng hydrat hóa dễ di chuyển hơn so với vùng hydrat hóa chính (lớp phân tử nước liên kết trực tiếp) và chi phối các chức năng của nước tại giao diện

(Lưu ý 15) Băng vô định hình
Trạng thái băng không có cấu trúc tinh thể thường xuyên Băng bình thường có cấu trúc tinh thể hình lục giác, trong khi băng vô định hình là một chất rắn thủy tinh với các phân tử nước được sắp xếp ngẫu nhiên Nó thường được hình thành ở không gian bên ngoài hoặc trong điều kiện cực kỳ gây đông lạnh, và thể hiện mật độ và tính chất vật lý khác nhau so với băng thông thường

(Lưu ý 16) Hệ số khuếch tán
Một số mô tả mức độ nhanh chóng của các phân tử và ion di chuyển qua các giải pháp hoặc chất rắn Đây là một chỉ số về khoảng cách một con số đi trên mỗi đơn vị thời gian và thường được biểu thị bằng cm²/giây Giá trị càng cao, phân tử càng hoạt động và nhiệt độ càng cao và phân tử càng nhỏ thì hệ số khuếch tán có xu hướng càng cao

(Lưu ý 17) Tetrahedrality
Một chỉ số về cách các phân tử nước duy trì cấu trúc tứ diện lý tưởng Điều này được tính toán từ mối quan hệ góc giữa bốn phân tử nước xung quanh, tập trung vào một phân tử nước Một giá trị gần 1 cho thấy cấu trúc tứ diện hoàn hảo (gần với băng) và giá trị gần với 0 biểu thị cấu trúc bị sập Các thông số quan trọng trong phân tích cấu trúc nước

(Lưu ý 18) Cơ sở bức xạ synchrotron lớn Spring-8
Đây là một cơ sở bức xạ synchrotron lớn tạo ra bức xạ synchrotron hiệu suất cao nhất thế giới tại Thành phố Công viên tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học Harima ở thành phố Hyogo, thuộc sở hữu của Viện nghiên cứu Riken và người dùng được hỗ trợ bởi Trung tâm nghiên cứu tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học ánh sáng cao (Jasri) Tên Spring-8 xuất phát từ Super Photon Ring-8 Gev Spring-8 sử dụng bức xạ synchrotron để tiến hành một loạt các nghiên cứu, từ công nghệ nano đến công nghệ sinh học và sử dụng công nghiệp

(Lưu ý 19) Học máy
Một công nghệ trí tuệ nhân tạo cho phép máy tính tự động học các mẫu và quy tắc từ một lượng lớn dữ liệu, và để dự đoán và phân loại chúng tỷ lệ kèo nhà cái trực tuyến học vật liệu được sử dụng để dự đoán các tính chất của vật liệu mới từ dữ liệu thử nghiệm và tìm thấy các mối tương quan về vật lý cấu trúc phức tạp Nó có hiệu quả trong việc phân tích các hệ thống phức tạp rất khó sử dụng các tính toán lý thuyết thông thường và khám phá các hướng dẫn thiết kế cho các vật liệu mới