人們(men) 從(cong) 冰箱中取出的冰塊僅(jin) 是冰存在的17種可能的形式之一，而第18種冰距離成為(wei) 現實已並不遙遠。一個(ge) 研究團隊發現了一種多孔、輕量級的“氣態冰”——氣凝膠的冰，它可以讓人們(men) 了解更多關(guan) 於(yu) 水如何在極端條件下運行的知識。

 在“常態冰”中，水在環境壓力下冷卻，其分子會(hui) 冰凍成六角形態的固態晶體(ti) 。但並非所有種類的冰都會(hui) 遵循這種六角形結構。壓力和溫度會(hui) 影響水在分子層麵的數以百萬(wan) 計的配置。六角冰和大氣層上方偶爾的立方體(ti) 冰是地球上自然出現的僅(jin) 有的兩(liang) 種該類冰的形式。其他的冰或存在於(yu) 外行星，或存在於(yu) 外行星大氣層。

 在大氣壓或更高的壓力下，水分子會(hui) 被壓縮，然後冰會(hui) 變為(wei) 比常規冰密度更大的固態。然而當氣壓降低時，水分子會(hui) 變成類似冰冷的棉花糖一類的密度更低、氣體(ti) 更多的輕量態晶體(ti) 。

 到目前為(wei) 止，人們(men) 僅(jin) 知道兩(liang) 種低密度的冰：太空的富勒烯（球殼狀碳分子）密度相當於(yu) 常態冰的80%；沸石化的冰，它模仿了含礦物質的沸石，但水分子卻是像樂(le) 高積木一樣的構建模塊，是常態冰密度的50%至90%。但在此之前卻未發現更輕的冰結構。

“近期，我們(men) 剛發現兩(liang) 種低密度冰，但卻不知道這個(ge) 世界的廣度。我們(men) 需要一張新的世界地圖，從(cong) 而在實驗上探索它。”日本岡(gang) 山大學的Masakazu Matsumoto說。

 他和團隊采用玩分子“層層疊”的方式找到這種新種類的冰，去除及重新配置現有的沸石冰的結構使它們(men) 變得更輕。他們(men) 模擬了300多種不同種類的納米層次結構，並評估了這些結構在低壓下有多穩定。這些氣態冰在0開爾文度時是穩定的，但會(hui) 隨著溫度增加變得不穩定。

 他們(men) 發現，密度最小的氣態冰可以用水分子的節點配置作為(wei) 模型，它們(men) 像珠子一樣把大型氣態宮殿中的地麵和天花板分隔開來。

 Matsumoto認為(wei) ，通過計算機建模，可以發現更多類似的冰，但他表示，在現實世界中很難創建超低密度的冰，因為(wei) 需要低壓和低溫等條件。

 英國倫(lun) 敦大學學院的Christoph Salzmann說，這項工作有助人們(men) 了解水分子如何運動。“它給我們(men) 提供了追逐的目標。現在，這些研究人員已經預測了這些驚人的結構，我們(men) 的下一步將是在現實世界中製造它們(men) 。”他說。