中新網(wǎng)北京3月23日電 (記者 孫自法)作為柴、米、油、鹽、醬、醋、茶“開門七件事”之一，人們熟悉的、日常生活中常用到的食鹽(氯化鈉)是如何溶解的？機制是什么？長期以來公眾頗感興趣，學界也持續(xù)關注和研究。

記者23日從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉，該院研究員、深圳理工大學(籌)教授丁峰聯(lián)合韓國蔚山科學技術大學新材料工程系教授沈亨俊(Shin Hyung-jun)研究團隊開發(fā)出一種“單離子控制技術”，在國際上首次成功在原子級別上觀察到食鹽的溶解過程，并實現(xiàn)在原子級別控制食鹽的溶解過程。

這一揭示食鹽原子級別溶解機制的突破性科研成果論文，近日在國際學術期刊《自然-通訊》(Nature　Communications)上發(fā)表，不僅在理論意義上為理解溶液中帶電原子(離子)的行為提供了新的視角，還可能對電池、半導體等眾多應用領域新材料開發(fā)產(chǎn)生重要影響。

論文共同通訊作者丁峰介紹說，鹽作為日常生活中最常見的物質之一，其溶解過程看似簡單，但其背后的帶電離子的行為卻極為復雜。傳統(tǒng)的研究方法只能測量溶液中離子的平均特性，而無法精確觀察到單個離子的行為。科學家們過往傾注了很多努力，但一直沒能觀察到食鹽在水中溶解的原子過程。

為解決這一難題，中韓合作研究團隊這次在-268.8℃的極低溫度下，將單個水分子沉積在僅有2到3個原子厚度的薄鹽膜上，利用具有原子級分辨率的掃描隧道顯微鏡(STM)實現(xiàn)精確控制水分子移動，并觀察到食鹽中單個氯離子的溶解過程。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，通過精確控制水分子的位置和移動，可以在鈉離子和氯離子之間產(chǎn)生顯著的相互作用差異：氯離子由于其較高的極化率，比鈉離子更容易與水分子發(fā)生反應，從而導致選擇性的溶解。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了離子溶解的微觀機制，也為新型材料的設計提供了可能。研究團隊進一步通過系統(tǒng)的密度泛函計算，解釋了水分子在氯化鈉表面溶解鈉離子和氯離子的動力學過程，獲得了跟實驗觀察非常一致的結果。

丁峰表示，此次提示鹽原子級別溶解機制研究成果，實證理論計算與模擬對于在理解發(fā)生在材料表面的動力學過程起到關鍵作用，這是他長期以來提出“材料制造、理論先行”的成功實踐的典范。

論文共同通訊作者沈亨俊透露，離子是常見的帶電原子，它們能夠顯著改變電池或半導體材料性能。通過開發(fā)的單離子控制技術，研究團隊計劃進一步擴展與離子相關的各種基礎技術和應用研究。(完)

（原題：食鹽是如何溶解的？中韓科研團隊合作首次揭示原子級別機制）