日本科學家近發(fā)表論文說，在負壓和超低溫條件下，水冰可能會像棉花糖一樣，以蓬松輕盈的形式穩(wěn)定存在，這類前所未知的“氣凝膠冰”是已知密度的冰。

日本岡山理科大學對３００多種可能的晶體結(jié)構進行分子動力學模擬，研究它們在負壓條件下的性質(zhì)，提出了氣凝膠冰的設想。他們認為，在溫度接近絕對零度的負壓環(huán)境中，氣凝膠冰是固態(tài)水穩(wěn)定的形式。相關論文發(fā)表在美國《化學物理雜志》上。

在不同溫度和壓力下，冰晶體里的水分子能以不同形式排列，地球上的普通冰有著六角形晶體結(jié)構。人們已在實驗室中發(fā)現(xiàn)了１７種冰結(jié)構，其中只有兩種的密度低于普通冰。氣凝膠冰如能制備出來，將成為冰的第１８種形式，幫助理解極端條件下水分子的性質(zhì)。

此前研究認為，如果水分子排列成沸石或氣體水合物晶體那樣的“籠架”結(jié)構，有可能形成穩(wěn)定的冰。岡山大學研究人員模擬了２１９種沸石結(jié)構和８４種氣體水合物結(jié)構，并對沸石結(jié)構進行改造，使其變得更加疏松，設計出了氣凝膠冰結(jié)構。

在氣凝膠冰晶體里，水分子就像立柱一樣，支撐起天花板與地板之間廣闊的空間。模擬顯示，密度約為液態(tài)水的一半時，氣凝膠冰比任何沸石結(jié)構的冰都要穩(wěn)定，進一步改造結(jié)構還能使密度更低。