科学家们发现了一种新的方法来观察液体中超快的分子相互作用，该方法采用了一种强大的激光技术，这种技术以前被认为对流体物质不可行。这项研究由路易斯安那州立大学进行，并于2026年1月5日发表，研究表明，当两种几乎相同的化学物质混合时，一种特定的组合表现出异常的行为：它产生的光更少，并且完全消除了一种单一的谐波信号。

模拟表明，一种微妙的分子相互作用，被称为“握手”，干扰了电子的运动。这一发现表明，液体可以短暂地以某种方式组织起来，从而显著改变电子的行为。路易斯安那州立大学化学系教授Kenneth Lopata表示，这一发现为理解分子水平上液体的复杂动力学提供了宝贵的见解。

该研究团队利用了一种被称为高次谐波产生 (HHG) 的极端激光技术。在HHG中，强大的激光脉冲被聚焦到一种材料中，从而以原始激光频率的倍数或谐波形式发射高能光子。长期以来，科学家们一直认为HHG在液体中是不可能的，因为液体的无序性质会散射激光，并阻止相干谐波的产生。路易斯安那州立大学的研究团队通过使用极短的激光脉冲并仔细控制实验条件，克服了这一挑战。

在他们的实验中，研究人员混合了甲醇和氟苯，这两种化学物质具有非常相似的结构。当混合物暴露在激光下时，研究人员观察到一种特定的谐波信号缺失了。进一步的模拟显示，氟苯分子正在干扰甲醇中电子的运动，有效地阻止了该特定频率的光的发射。

“这就像观看一场完美编排的舞蹈突然失调，”Lopata说。“缺失的谐波信号清楚地表明，分子水平上正在发生一些不寻常的事情。”

这一发现对于理解液体中的化学反应具有重要意义。许多化学反应发生在溶液中，分子在液体环境中相互作用的方式会对反应速率和结果产生深远的影响。通过提供一种实时观察这些相互作用的方法，这项新技术可能会促进更高效和更具选择性的化学过程的开发。

此外，这项研究也可能对新材料的开发产生影响。材料的性质取决于其组成分子相互作用的方式。通过了解液体在分子水平上的组织方式，科学家们可以设计出具有特定性质的新材料。

研究人员目前正在努力将他们的技术扩展到其他液体和溶液。他们还在探索使用人工智能和机器学习算法来分析实验产生的复杂数据的可能性。这可以帮助他们识别新的模式和关系，否则这些模式和关系可能会被忽略。该团队认为，这种新方法可能会彻底改变科学家研究液体和溶液的方式，从而更深入地了解控制物质行为的基本过程。