水簇是由兩個或多個水分子通過氫鍵組裝形成的具有特定構型和拓撲模式的聚集體。這些聚集體的結構多樣,可以根據構成的水分子數量和排列方式分為小分子水簇、一維水簇、二維水簇和三維水簇等。
水簇的研究有助於理解水的特殊物理化學性質,如水的密度異常、沸點和熔點等。通過理論模擬和光譜實驗方法,可以揭示液態水分子簇存在的結構、穩定能量、力學機制等特點。近年來,隨著X-射線衍射技術的進步,人們能更精確地描述水分子之間的氫鍵作用。
水簇不僅在科學研究中具有重要意義,也對理解生物體內水的存在形式和作用、設計新穎功能材料以及探索自然現象如酸雨形成和雲層吸收等方面發揮著關鍵作用。