常規狀態下，油和水無法混合。這是因為，水和油的分子結構差別很大，油是非極性的，水是極性的，不符合“相似相溶定律”。但是，如果將二者置于超聲波環境下，油能以小液滴的形式分散在水中，形成乳濁液。該乳濁液能穩定存在數周至數月，但是這種現象背后的機制尚不明確。

近日，一項由瑞士洛桑聯邦理工學院進行的研究表明，油—水界面處的電荷分布是形成乳濁液的關鍵。

研究人員將兩束超短激光耦合在混合物中的油滴附近，產生的散射光子具有兩個入射光子的能量總和，反映出了油—水界面化學鍵的振動。通常來說，水分子通過氫鍵與鄰近的水分子發生電荷交換，但油—水界面處的水分子通過這一方式形成氫鍵，其不平衡的電荷只能通過水—油相互作用(反常氫鍵)轉移給油分子。

研究人員還發現，在分子尺度上，油—水界面與涉及蛋白質折疊或生物膜形成的界面有很強的相似性。

該研究論文題為“Charge transfer across C–H⋅⋅⋅O hydrogen bonds stabilizes oil droplets in water”，已發表在《科學》期刊上。