水可以分离成两种不同的液体。我们只是更接近于知道为什么：

雪花令人眼花缭乱的美丽证明了水在冰点以下可以形成惊人的形状。

在压力下，H2O 分子优雅的舞蹈在极冷的温度下扭曲成奇怪的东西，几乎将自己打结以避免变成冰。

英国伯明翰大学和意大利罗马大学的研究人员检查了加压液态水中分子的行为，这些条件通常会导致它

基于一种将水的行为模拟为粒子悬浮液的新方法，他们确定了两种不同液态的关键特征；一个“拓扑复杂”，以类似于椒盐卷饼的反手结连接，另一个以低密度形成更简单的环。

“这种水的胶体模型为分子水提供了放大镜，并使我们能够解开关于两种液体的水的秘密，”says 伯明翰大学化学家 Dwaipayan Chakrabarti。

1990 年代奠定的理论暗示了当水过冷时可能发生的分子相互作用的种类 – 冷却到低于其典型冰点的温度而不凝固.

多年来，科学家们一直在推动冷却水在不转变为固态的情况下的极限，最终设法在极冷的 –263 摄氏度（–441 摄氏度）下将其保持为混沌液体形式华氏温度）持续片刻，但它没有变成冰。

就在实验室中证明这些状态所取得的进展而言，科学家们仍在努力弄清楚过冷液体在没有温度的情况下到底是什么样子的

很明显，在临界点，水分子之间相互竞争的极地吸引力超过了摇动粒子的热力学嗡嗡声。没有肘部空间来推动结晶形式，分子需要找到 o

由于有这么多因素在起作用，研究人员通常会尽量简化他们所能做的，并专注于重要的变量。在这种情况下，将水“团块”视为溶解在液体中的较大颗粒有助于更好地理解从一种排列到另一种排列的转变。

基于这种观点的计算机模型指出了两者之间的微妙变化水分开，并且由粒子组成的形式以更密集的形式聚集在一起。

有趣的是，在这种水生景观中，分子相互作用的形状或拓扑结构看起来也完全不同，分子当它们挤在一起时会纠缠在复杂的网络中，或者当它们分开时会变成更简单的形式。

“在这项工作中，我们首次提出了一种基于液-液相变的观点关于网络纠缠的想法，”Sapienza Università di Roma 的凝聚态物理学家 Francesco Sciortino 说。

“我是相信这项工作将激发基于拓扑概念的新颖理论建模。”

这个奇怪的纠缠粒子网络空间已经成熟，可以探索了。虽然与共价键合分子的长链并非完全不同，但这种结是短暂的，随着液体环境的变化交换成员。

考虑到它们之间的相互作用，在高压、低温环境中发现的液态水的性质应该与我们发现的任何晃动的东西完全不同地球表面。

更多地了解这些条件下的水和其他液体的拓扑行为，可以让我们深入了解极端或难以进入的环境（例如遥远行星的深处）中的材料活动.

“梦想如果我们能看到液体内部，观察水分子的舞动，它们闪烁的方式，以及它们交换伙伴的方式，重组氢键网络，那将是多么美好的梦想，”西奥尔蒂诺说.

“我们提出的水胶体模型的实现可以让这个梦想成真。”

这项研究发表在《自然物理学》上。