溫度升高，水卻結冰

溫度降低才有希望讓水結冰，然而科學家可以給你玩魔術，他們對著一杯清澈的冷水加熱，不一會，水就結冰了。這是怎麼回事？加熱確實是真的加熱，那水也確實是真的水，升高溫度後，水也確實真的結冰了。你無語了，不理解。

其實水結冰的過程並不簡單，不是說溫度降低到0℃，水就會結冰的，還需要水中含有一些小微粒，作為水分子剛開始結冰時的附著物，水中含有的這種小微粒又叫晶核。如果一瓶水非常純淨，不含有晶核，即使把它放到零下40℃的環境，都可能不會結冰。這種溫度低於0℃還沒有結冰的水叫做過冷水。

科學家玩魔術所用的水就是過冷水，另外在過冷水中還放入了一種新研究出來的薄膜——鉭酸鋰薄膜。這種薄膜在零下8℃以下時，表面帶負電，而溫度一旦高於零下8℃，薄膜表面就帶上了正電，看來也神奇，薄膜表面一旦帶上了正電，杯子裡的水就會從接觸薄膜的地方開始結冰，很快蔓延到上層，整杯水都冰凍起來。

對於這個現象，科學家認為可能是水結冰時，水分子的排列往往讓氧原子朝外，氫原子朝內，而氧原子略帶負電，因此喜歡周圍是正電的環境。如果周圍的環境帶正電，溫度又是低於0℃，那麼水就容易結冰，不管水中有沒有晶核。但是如果周圍的環境是帶負電的，水就不容易結冰，當然溫度繼續下降，水終究會結冰，但是這時的水則是從離帶負電薄膜最遠的地方開始結冰，最後才會蔓延到薄膜表面附近。

科學家探討這個現象當然不是為了玩魔術，而是為了更容易控制水是否結冰，例如對於幹細胞和器官組織的儲存方面，就可以利用這個辦法，可以讓細胞膜帶上負電荷，防止細胞質結冰。