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水，存在于世界的任何旮旯，是人類、動(dòng)物和植物的生命之源。在生物體中，生物膜與其他有機(jī)組分間的空隙只要幾個(gè)納米，在其間填充著水。生物大分子的構(gòu)象決議了生物大分子的功用。生物大分子的構(gòu)象和沒(méi)有水在周圍時(shí)的構(gòu)象是不同的。水的效果對(duì)大分子的功用有著很大的影響。但咱們對(duì)這些水的功用卻知之甚少。近年來(lái)，因?yàn)榻缑嫠c體相水比較具有許多新的特性，已成為研究熱門(mén)。
奧秘的吸引力
1982 年Israelachvili 和Pashley使用外表力設(shè)備SFA(Surface Force Apparatus)測(cè)得兩個(gè)外表活性劑潤(rùn)飾的具有一定疏水性的云母外表之間存在一種徹底不同于靜電力和色散力的吸引力，這種力的效果規(guī)模在幾十納米到幾百微米之間，因此而得名“長(zhǎng)程疏水彼此效果力”。但是關(guān)于這種疏水彼此效果力的來(lái)歷，即使是經(jīng)典的DLVO(Derjaguin，Landau，Verwey and Overbeek)理論也無(wú)法給出合理的解說(shuō)。曾經(jīng)有不同的假定測(cè)驗(yàn)解說(shuō)這種獨(dú)特的疏水效果：(1)體相水在疏水物質(zhì)外表的結(jié)構(gòu)或許取向改變引起兩疏水外表間的長(zhǎng)程引力；(2)疏水外表間的靜電效果；(3)固液界面納米氣泡的存在。前兩種假定與試驗(yàn)和理論徹底不符，均已根本被否定。
1994 年P(guān)arker 等用高靈敏度的SFA 丈量浸在水中的兩個(gè)疏水固體外表之間的力—間隔曲線，發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩個(gè)疏水外表彼此接近時(shí)，它們之間在相距較遠(yuǎn)時(shí)就構(gòu)成很強(qiáng)的吸引效果，當(dāng)兩個(gè)疏水外表脫離時(shí)，力—間隔曲線上出現(xiàn)不接連的臺(tái)階，如圖3 所示。他們以為這種力—間隔曲線上的階躍性和不接連性是因?yàn)閬單⒚讱馀莸臉蚴叫Ч纬傻模诠桃航缑娲嬖趤單⒚准?jí)的氣泡。這是現(xiàn)在該范疇公認(rèn)的最早提出“界面納米氣泡”概念的作業(yè)。隨后，Ishida 等人給出了界面上存在納米氣泡后兩個(gè)疏水外表彼此接近時(shí)的效果進(jìn)程，如圖4 所示。納米氣泡的高度決議疏水效果的規(guī)模，這就答復(fù)了疏水效果為何具有不同尋常的效果規(guī)模的疑問(wèn)。不同條件下氣泡有大有小，所以疏水效果的規(guī)模也有相應(yīng)的長(zhǎng)短改變。液體中溶解的氣體對(duì)疏水長(zhǎng)程效果的影響也可以用納米氣泡發(fā)作的改變來(lái)解說(shuō)，這種效果機(jī)制與溶液中鹽離子濃度對(duì)疏水效果影響不大也無(wú)顯著的對(duì)立。用納米氣泡的存在解說(shuō)疏水長(zhǎng)程效果令人信服之處在于它與試驗(yàn)結(jié)果不存在對(duì)立。因?yàn)楣桃航缑娲嬖?/span>納米氣泡被證明，一些與疏水效果相關(guān)的經(jīng)典問(wèn)題不得不進(jìn)行重新考慮。如與外表浸潤(rùn)、物質(zhì)在外表的吸附、膠體的富集和渙散，以及蛋白質(zhì)折疊、生物膜自拼裝和乳狀液的穩(wěn)定性等問(wèn)題息息相關(guān)。