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热的“冰球”、用水搭“桥”、“冰墩墩”直线游走…“天宫课堂”第二课为我们展示了多个地面上“不可能”的太空实验，来看背后知识点和科学原理。“太空探索永无止境。各位同学，大家好！”3月23日下午，伴随着太空教师王亚平熟悉的声音，“天宫课堂”第二课开讲。神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合，又给大家带来了一堂精彩的太空科普课。（图片来源：视频画面截图）在科学实验环节，温热“冰球”、液体“水桥”、水油混合、直线抛物，依次精彩上演，要知道这些景象在地面上是很难实现的。下面，我们就一起探究其中的奥秘。1水球变“冰球”，实际是热球王亚平从液体袋中挤出一颗透明水球，但经过小棍的触碰瞬间产生大量的白色晶体，很快变成了一颗“冰球”。王亚平介绍，这颗长得像冰球的水球，其实是热球。▲乙酸钠溶液水球瞬间“结冰”（图片来源：视频画面截图）液体结晶挤出的“水珠”为何是球形？“这是微重力环境下液体的表面张力作用，使得挤出的液体形成了饱满均匀的液体球。”王亚平揭示了奥秘。那结晶又是怎么回事呢？原来王亚平老师使用的“水”并非普通的水，而是过饱和乙酸钠溶液。乙酸钠溶液在温度较高的水中溶解度非常大，很容易形成过饱和溶液。只要有一丁点儿结晶和颗粒（三水合乙酸钠晶体粉末），就能迅速打破它的稳定态，析出大量晶体，同时还会释放出大量的热量。中国科学院空间应用工程与技术中心研究员张璐接受媒体采访时介绍，这个实验的“玄机”就在于小棍上沾有晶体粉末，为过饱和乙酸钠溶液提供了凝结核，进而析出三水合乙酸钠晶体。由于过饱和乙酸钠溶液形核、结晶的过程，过程当中会释放热量。所以，它是一个“热球”。▲3月23日，北京市第十八中学科技展览室内，同学们正与做实验。由于地面上受重力影响，液体从杯子底部开始往上结晶。（来源：澎湃新闻）专家介绍，容器对材料的生长影响很大，因为在材料生长的过程中，容器的形状、表面的结晶度、表面的粗糙度，对晶格结构、缺陷、纯度等都有很大影响。在微重力环境中，晶体并不受容器的限制，可以悬浮在半空向四面八方“自由生长”。而在地面上进行结晶实验时，晶体的样子可能因容器形状不同有很大差异。这个实验与中国空间站里的无容器材料实验柜相呼应。无容器材料实验柜堪称是研究材料的“大国重器”，目前主要有两个用途：一是实现材料在无容器状态下从熔融到冷却凝固的过程，供科研人员收集物性参数进行研究；二是用于特殊材料在轨生长，缩短新材料从实验室走向流水线、走进大众视野的时间。特别是一些多元的合金，由于它的浓度不一样，在地面上做的时候会分层。而在空间站做的时候，在微重力环境下，地面上的影响没有了，如果再把容器的影响去掉的话，它就有可能长出纯度更高，结晶度更高，结晶更好的材料。实验成果可在高温单晶合金（航空发动机和燃气轮机叶片）、核电站高温材料、新型铁基超导材料、新型红外遥感探测材料、医学探测器材料等领域获得应用。2利用液体搭出的“水桥”王亚平手里拿着两块透明的液桥板，叶光富拿着装有饮用水的袋子向两块液桥板分别挤上一个水球。两个水球在刚开始相碰的时候不会相溶，让它们靠近再拉开后，在表面张力的作用下，水将两个液桥板连接在了一起，形成了一座“水桥”。液桥板分开，一座中间细、两头粗的“桥”将两块板相连；王亚平再将液桥板拉远，液桥变得更细、更长，仍然没有断开。▲水球互相靠近形成了一座“水桥”（图片来源：视频画面截图）表面张力微重力环境与液体表面张力是液桥得以成形的主要原因。日常生活中的液桥不易被察觉，比如洗手时两个指尖偶然形成几毫米液柱，再拉远一点就会受重力作用坍塌。而在空间站里，航天员轻松演示出比地面大数百倍的液桥，这在地面上是难以看到的景象。▲地面同步实验很难达到空间站里的效果（图片来源：视频画面截图）这个实验让大家对于液体表面张力有更加直观和深刻的认识。流体在现代生活当中其实是一个非常重要的组成部分。我们通过这样一个表面张力的实验，给大家更多

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