【氷】急速冷凍して作った氷、液体だったことが判明 - ストックホルム大など[07/10] [無断転載禁止]©2ch.net

**朝一から閉店までφ ★＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 00:59:50.84

荒井聡
[2017/07/10]
水は私たちにとってもっとも身近な物質の1つだが、「固体より液体のほうが密度が高くなる」「4℃以下で負の膨張率をもつ(冷やせば冷やすほど膨らむ)」など、他の物質にはあまりみられない変わった性質を数多くもっていることでも知られる。このため水の物性に関する研究は今でも活発に続けられている。

ストックホルム大学をはじめとする国際研究チームはこのほど、従来「アモルファス氷」と呼ばれていた特殊な状態の氷が、固体ではなく、実際には液体であることを確認したと発表した。アモルファス氷には低密度と高密度の2つの種類があるため、極低温では液体の水が2種類存在していたことになる。研究論文は、米国科学アカデミー紀要(PNAS)に掲載された。

(画像)
極低温下の液体の水は2種類あることが確認された(出所：ストックホルム大学)

水分子が規則的に配列した氷の結晶とは異なり、秩序が乱れた乱雑な構造をもった氷が存在することは以前から知られていた。こうした乱雑な氷は、ガラスにみられるアモルファス構造と似ているため、「アモルファス氷」と呼ばれてきた。

アモルファス氷は日常生活(地球上の自然環境中)ではほとんどみられないが、宇宙空間などでは普通に存在する水の状態であるとされる。液体の水を急速冷却すると、結晶化する時間もないうちに水分子の動きが固まるためアモルファス氷が生成される。あるいは、気相蒸着法を用いたり、氷の結晶に圧力をかけてアモルファス化するといった方法によっても、アモルファス氷を実験的に生成することができる。

研究チームは今回、アモルファス氷の物性について調べるため、米アルゴンヌ国立研究所(ANL)およびドイツ電子シンクロトロン(DESY)のX線施設を利用して、高分解能での構造分析を行った。

高密度のアモルファス氷(HDA)を温めると、体積が約25％突然増大し、低密度のアモルファス氷(LDH)に変化することが知られている。このHDAとLDAの間の状態変化について、原子レベルでの構造特定が可能な広角X線散乱法と、ナノスケールでの動態分析を行えるX線光子相関分光法という2つの手法を組み合わせて分析した。

アモルファス氷中の分子同士の相対的な位置関係の分析から、HDAがLDAに変わるときには液体の水に典型的にみられる拡散現象が起こっていることがわかった。これはアモルファス氷と呼ばれる状態が、実際には非常に粘度の高い液体であることを意味している。X線による測定でこのような分子同士の位置関係の変化まで特定できるのは、極低温では水の粘度が非常に高くなるため、状態変化および拡散現象がゆっくりと進むためであるという。

ガラスは固体のように見えるが、結晶ではないため、「極端に粘性が高く動きが止まった液体である」と説明されることがある。アモルファス氷もこの意味で液体であるといえるが、今回の研究ではさらに、HDAからLDAへの変化において、実際に液体の特徴である拡散挙動が見られることが確認されたことになる。

通常、液体中では分子がランダムに運動しているため、複数の結晶構造が存在する氷とは違って、液体の水であればどれも性質は同じであり区別がつかないはずである。しかし今回の研究では、少なくとも極低温では2種類の液体の水(低密度と高密度)が明確に区別できるとされたわけで、非常に興味深い結果である。

今回の研究は、水の物性解明という基礎科学上の成果であると同時に、生命活動にとって重要な塩や生体分子などがどのように水に影響を及ぼすかという問題にも関係しており、水の浄化や脱塩技術などへの応用可能性もあると研究チームはコメントしている。
http://news.mynavi.jp/news/2017/07/10/135/
※本記事は掲載時点の情報であり、最新のものとは異なる場合があります。予めご了承ください。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 01:05:39.51

>>1アモルファス氷
よりも「非晶質氷」と表記したほうがかっこいい

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 01:15:42.72

結晶構造がなくて液体と同じ分子配列というだけで、固体は固体だろ？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 01:16:02.45

液体じゃないじゃん

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 01:17:36.44

ちょっと何言ってるかわからない・・・

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 01:21:27.59

>>5
普通の氷は結晶
急速冷凍で結晶構造作る間もなく個体になったということ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 01:22:05.72

>>1
アナルファック氷がなんだって？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 01:28:19.44

つまりは急速冷凍で作った氷は瑞々しいって事なのぉ？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 01:30:56.78

>>8
人間を急速冷凍すれば冬眠も不可能ではないってところかな

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 01:41:08.08

わけわかめ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 01:46:59.87

氷は飲み物

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 02:11:19.84

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**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 02:26:41.56

普通の氷同様に融解熱あるなら固体だわ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 02:49:37.70

　　／⌒＼⌒ 丶
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　　　　　 (({　{从（（从从＼ﾄｪｪｪﾉﾉ从ﾉﾉ　/ )ツイッターブログで書いたように、ウリは若い頃から夜遊びで結婚も何度もしてますが
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**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 03:15:32.08

マイナビのくせに、やたらとわかりやすい段階を追った説明だな。
よそのアホ記者もちょっとは見習うように。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 04:00:16.38

>13
おーっ。
なかったらすごいな。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 04:32:56.94

2日前はゆっくり冷やすと液体構造のまま固まるといい、
今日は急速冷凍すると液体構造のままといい、
ほんと研究者ってなんなの？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 04:38:28.78

　
　
　
>>17

いいんだよ。

同じ人が言ってるんじゃないんだから。
　
　
　

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 04:39:19.98

　
　
　
まあ分類上はガラスでも液体だからな。
　
　
　

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 04:43:03.86

ガラスもアモルファスだから液体

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 04:46:36.23

かき氷ができる氷とかき氷できない氷が存在するということだな

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 05:08:39.00

>アモルファス氷中の分子同士の相対的な位置関係の分析から、HDAがLDAに変わるときには液体の水に
>典型的にみられる拡散現象が起こっていることがわかった。これはアモルファス氷と呼ばれる状態が、実
>際には非常に粘度の高い液体であることを意味している。

何が拡散してるのか説明がないんでわからんが、固体でも普通に拡散あるから液体の証拠にはならん

いろいろ出鱈目すぎ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 05:10:19.94

>>20　白子さんと黒子さんでお馴染みの硫黄も常温で結晶構造の硫黄と非結晶構造の硫黄がある。
アモルファス硫黄も常温で押さえても変形しない個体の様に見えるけど
実は心と身体が穢れていない処女と童貞だけが感知できる液体なんだな。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 05:27:53.98

食品を急速冷凍するとゆっくり凍らせるのと比べて美味しいのは水の分子構造がそのまま保存されるからなんだろうね
急速冷凍したものをどうやったら膨張させずにそのままの状態で解凍できるだろう
それができれば生き物を生きたまま冷凍保存も可能なのかも

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 05:43:49.10

アスファルト道路は、走ると言わず泳ぐと言ってください

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 05:44:11.59

冷蔵庫で作る氷にも結晶構造があるの？
塩みたいに結晶の形に割れないけど。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 05:47:08.29

>>24
水の分子構造の違いが味覚に現れると思う？
結晶化によって材料が傷むかどうかの差だと思わない？

**エラ通信＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 05:55:09.33

つまり、
冷蔵庫の氷と、市販の氷は、吸収できる熱量からして違う、って話だろ。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 06:05:37.51

冷蔵庫の氷はどっちや？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 06:12:03.27

>>27
そりゃそうじゃないか
解けたら水は水だろ
何言ってんの

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 06:19:20.09

白物家電（冷蔵庫）が歌う急速冷蔵が、景品表示法違反に該当する

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 06:23:29.31

液体窒素を水にかけると、
　×すぐに氷ができる。
　○水が固まる
ってことか。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 06:28:22.68

>>15
tocana で見たような…

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 06:41:36.70

学者様の言葉遊び

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 06:49:40.82

トカナ重複
マイナビ剥奪だろ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 06:51:15.83

ついこないだなんかの記事で読んだな
へー、ほーくらいにしか理解できなかった。
結局は水についてまだよく知られてない事が多いってことなんだろ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 07:01:00.78

個体に見える液体ということなの？
人間の視覚や触覚がどうなれば液体だと認識できる？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 07:02:36.85

固体で体積が突然25%も変わるってやばくないか
何かに応用できそう

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 07:06:12.98

>>37
結晶構造になってないというだけの意味
液体と固体の現実的な区別は粘度によるべき
なおガラスより金属のほうが粘度は低かったりする
という話をVeritasiumでやってた

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 07:20:13.25

液体の定義があいまいだから

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 07:21:45.21

この定義で液体なら瓶にすっぽり入った猫は液体ｗｗｗ

2017/07/11(火) 07:26:16.85

(ﾟ_ﾟ)過冷却水が瞬時に凍ったやつか？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 07:30:42.30

盗電の方も凍らずに水でした。
湯水のように金使い続けます。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 07:58:49.40

>>24
微振動でも与え続けたら？
まず急速冷凍で分子の並びを変えた時点で死んでるだろうけど

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 08:15:40.55

おい　神の水を分析しろよｗ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 08:16:08.49

液体人間の開発ヒントやな

人間体液ならすでに量産可能・・・、スミマセン打ち止めの様です

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 08:48:09.35

アモルファスの金属と同じように、アモルファルの氷は普通の氷より固いのかな？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 08:57:03.29

ムペンバ効果でできる氷もアモルファス？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 08:58:25.50

>>27
昔、ウイスキーに遠赤外線を出すセラミックを入れておくと、熟成が
早まりおいしくなるという話があった。
で、色々調べてみると、遠赤外線の効果によって、水分子のクラスターの
大きさが変化していくことが分かったはず。
つまり、今までなんとなくイメージだけで語られていたウイスキーを「熟成さ
せる」というのは、実は、このクラスターの大きさの変化が進むことを意味す
ることが判明。

それと同じなんじゃないかな。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 09:22:44.20

>>3
そういうこと。荒井聡って頭悪いなw

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 09:26:30.97

>>37
いや、固体は固体。
Solid / liquid が分子配列によるものだけで定義されると勝手に思い込んでる記事

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 09:29:24.12

じゃあガラスは固体なん？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 10:10:03.30

温度変化で体積が25%も増えるとなると
隙間に入り込むと破壊の原因になるな

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 10:25:35.88

ガラスも常温で液体なんだぜと中学の理科の教師が
やたら得意気に言ってたのを思い出したｗ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 10:38:48.79

>>5
頭を優しくなぜてやるとゆっくりと眠りにつくけど
ハンマーでぶん殴るとそのままぶっ倒れる感じ。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 11:01:18.78

単なる過冷却水、衝撃を与えれば一瞬で氷になる。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 11:06:49.74

水銀は液体なの？固体なの？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 11:41:27.70

＞ガラスは極度に粘性が高い液体

液体の定義がおかしい

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 11:44:52.27

膨張しないというのなら冷凍睡眠に使えそうだな。
希望が見えてきた。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 11:52:45.79

>>54
学者の中にもガラスは液体だと言ってた人はいたな
だから古いガラスは、重力に負けて波打つようになってるとｗ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 12:30:52.18

>>49
>>24が言ってる意味ではそんなこと関係なくて
単に冷凍時に水が膨張して組織が壊れるので
解凍した時に食感が変わっちゃうってだけの話
冷凍した肉や野菜をそのまま食べないでしょ

で
>急速冷凍したものをどうやったら膨張させずにそのままの状態で解凍
これには氷温解凍という手段がある

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 12:47:12.61

萎えてるんじゃない！

負の膨張!!

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 13:05:19.85

「個体」と「液体」という状態の違いで考えれば
アモルファス氷が「液体」だというのは無理がある
アモルファス氷といえども「個体」であって流動性がない
　
「非結晶個体」という言い方の方が適切だろう
　

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 13:34:42.50

アルゴンヌ国立研究所ｗｗｗ
アルゴンぬｗｗｗ
くそ、こんなのでｗ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 13:44:03.88

>実際に液体の特徴である拡散挙動が見られることが確認された

鋼中における水素の拡散挙動
http://www.jfe-steel.co.jp/archives/ksc_giho/06-3/tobira324.htm

銅の拡散挙動には大きな違いがあることが判明しました。
http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/2002/1211c/

窒素中での銀/ニッケルめっき間の銅ストライクめっきの熱拡散挙動
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sfj1989/45/11/45_11_1117/_pdf

Auバンプ／Ai電極接合界面における拡散挙動 320
http://ci.nii.ac.jp/lognavi?name=nels&;lang=ja&type=pdf&id=ART0003982506

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 13:53:04.09

>>63
×個体　〇固体

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 14:18:00.94

結晶化しなくても硬くなるの？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 14:29:23.31

<丶｀∀´>水素水の次はこれニダ！

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 14:29:41.26

バターやマーガリンとか見ればよく分かる。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 14:31:07.96

カキ氷にして美味しいのはHDAの方か

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 14:45:45.23

>>20
ガラスは液体なので、古いステンドグラスは重力の影響で変形して下のほうが厚くなっている

というのは有名なガセ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 15:02:27.22

>>24
ガイアの夜明けかなんかで凍らせない冷凍庫みたいなのを見たことあるな

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 15:08:42.85

確かに呼び名は大事だな
誰だよ「スーパーストリング理論」を「超ひも理論」って言ったやつ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 15:15:02.54

　
　
　
もしこの特殊氷に熱を徐々に加えた時、
80cal/gの潜熱を吸収するまである温度で変化せずそれを超えたらいきなり溶けたなら固体だ。

しかし熱を徐々に加えた時、温度が徐々に上がって行ったら液体だな。

この辺は実験してないとわざわざ成果として公表するにはアレだろうからたぶんやってるだろう。

実験結果を教えて欲しい。
　
　
　

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 15:39:00.13

水や氷の能力者の技が増えるな

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 16:21:33.11

ピッチドロップ実験みたいに、何年も時間かければ氷点下でも液体として振る舞うのかな

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 17:48:09.94

マジすかΣ(´∀｀)

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 18:03:55.99

無駄に勃起した珍珍は？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 18:10:36.79

家庭用冷蔵庫でもその固い水はできますか？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 18:10:55.47

>>74
熱分析は古くからされてるよ
いわゆる相転移に伴う潜熱反応はある
ただそれは氷→水相当するものじゃなくてガラス転移(HDL→HDA、LHL→LDA)やHDA→LDA転移に伴うもの
さらに言うと温めるとアモルファス氷→結晶化氷になって逆に潜熱を放出することもある

今回の成果はHDA→LDAという分子配置の変化で流動的な移動が観測されたこと
つまりabcdという分子配列がABCD、ADBC、ACBDなどになり得るのを観察した
固体だとそういうわけにはいかない

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 18:23:40.41

これこないだトカナをソースに立ってたやつだよな。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 18:26:50.37

>>63
固体だぞ・・・・・。

理系云々以前の問題だぜ。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 18:30:35.06

えーーーっと
急速冷凍した氷は石炭みたいなもんで
ゆっくり凍らせた氷はダイヤモンドみたいなもん

って理解で良いですか？

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 18:46:35.15

>>63
偉そうな物言いをしたいのならば、せめて「個体」と「固体」とは区別して正しく使おうなｗ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 18:51:52.70

>>76
はい
氷河が流れるのはそう言うことです。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 19:09:53.73

アモルファスヘッドってなんかの家電であったよな。
検索するのも面倒だ。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 19:10:06.14

トカナ＞マイナビのソースロンダリングか?

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 19:20:42.92

つまり
普通の氷よりアルファモス氷は
舐めると美味しいんだな

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 21:04:50.09

>>55
！

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/11(火) 21:14:37.81

2013/05/18
【物理】ガラス特性の定説、覆る可能性
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1368881547/
2015/01/26
【物理】京大、ガラスが確かに固体であることを示す有力な証拠を発見c2ch.net
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1422201407/

2014/12/03
【物性科学】ガラスが高温でゴムになる＝幅広い応用期待―東工大と旭硝子 [転載禁止]c2ch.net
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1417596214/

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/12(水) 08:04:08.56

個体液体の定義が現実に則してないって話だけだろ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/12(水) 08:46:25.69

もしかして純粋な水など存在しないとか

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/12(水) 09:00:43.05

>>65
それここで問題にしてる水分子の拡散挙動とは別物
たとえば導電性の固体中で電子がランダムにじわじわ移動する動きなんかも拡散挙動という
この記事のように物体の構成分子自体が拡散挙動するケースとは違う話

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/12(水) 09:36:29.67

だから急速冷凍した氷は解けやすいわけか
結晶を溶解させる必要がないからかね

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/12(水) 15:47:37.02

来週にはこれをうたった健康食品がでてくるな

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/12(水) 17:49:53.07

振動与えると凍りだしたりするのもあるし水って不思議だな

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/12(水) 18:08:36.74

氷という単語を使うからややこしくなる
第２相の水とかそんな感じでいいだろ

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/12(水) 18:18:10.19

硬い水あめは固体か液体か微妙だな。

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/12(水) 18:20:38.80

まったく意味がわかんないです

**名無しのひみつ＠無断転載は禁止** · 2017/07/12(水) 18:31:24.44

>>8
氷屋はな、ゆっくり凍らせて気泡の少ないおいしい氷柱を作るんだ

【氷】 急速冷凍して作った氷、液体だったことが判明 - ストックホルム大など[07/10] [無断転載禁止]©2ch.net

【氷】急速冷凍して作った氷、液体だったことが判明 - ストックホルム大など[07/10] [無断転載禁止]©2ch.net