科学家们在一罐超冷钢球中搅动正常的冰冻水，发现了一种以前未知的冰形式，它比任何其他冰都更接近液态水。
这是无定形冰，地球上自然界中没有发现这种形式。这是因为它的原子排列不是整齐重复的晶体图案，而是杂乱无章，原子杂乱无章。
但该团队的实验（一种称为球磨的过程）中出现的非晶态冰与以往见过的任何非晶态冰都不同。
非晶冰通常密度较低，约为每立方厘米 0.94 克，密度较高，密度为每立方厘米 1.13 克左右。新冰的密度为每立方厘米 1.06 克，非常接近水的密度，即每立方厘米 1 克。
由前英国伦敦大学学院化学家亚历山大·罗苏-芬森领导的研究人员将这种新形式命名为中密度非晶冰（MDA）。
“水是所有生命的基础。我们的存在依赖于它，我们发射了寻找它的太空任务，但从科学的角度来看，人们对它知之甚少，”化学家克里斯托夫萨尔茨曼说伦敦大学学院。
“我们知道冰有 20 种结晶形式，但之前只发现了两种主要类型的非晶冰，即高密度和低密度非晶冰。它们之间存在巨大的密度差距，而公认的观点是在该密度差距内不存在冰，”萨尔兹曼解释道。
“我们的研究表明，MDA 的密度恰好在这个密度差距之内，这一发现可能对我们了解液态水及其许多异常现象产生深远的影响。”
水，不拐弯抹角，只是很奇怪。因为它无处不在，而且对我们的生存至关重要，所以我们往往不会过多地考虑它，但它并不遵循与其他液体相同的规则。
它是一种通用溶剂；也就是说，许多其他物质很容易溶解在其中。与其他液体相比，它的表面张力和沸点都异常高。
其在冷却条件下的密度可能是最奇怪的事情：当大多数流体冻结时，它们的密度会增加。水则相反：它的密度变小，这意味着水冰的密度通常比水小。这就是冰块漂浮在饮料中的原因。
但并非所有的冰都是一样的。在地球上，冰自然呈晶体形式，其原子排列成重复的六边形图案。这就是为什么雪花往往是六边形的。然而，在接近真空的太空中，冰通常是无定形的，因为原子没有保留足够的热能来摆动成晶体结构。
无定形冰的密度差距对于我们理解水来说是相当重要的。事实上，之前的研究和模拟发现，这种划分可能意味着水在非常冷的温度下以两种独立的液体形式存在，如果条件合适的话，甚至会像油和水一样共存，而不是混合。嘿，水做了更奇怪的事情。
但后来罗苏-芬森和他的同事得到了一些钢球。球磨是一种用于研磨或混合材料的工业技术。研究人员使用液氮将研磨罐冷却至 -200 摄氏度（-328 华氏度），添加普通水冰，然后摇匀。
“我们疯狂地摇晃冰块很长一段时间，破坏了晶体结构，”罗苏-芬森解释道。 “我们意识到我们已经想出了一种全新的东西，具有一些非凡的特性，而不是最终得到更小的冰块。”
这些属性的含义尚不清楚。研究人员认为，MDA 可能是液态水的“玻璃态”。尽管自然界中不会形成无定形冰，但存在其他无定形固体。就是其中之一，它只是液体二氧化硅的一种固体形式。但丙二醛也可能只是被严重剪切的结晶冰。
它确实表明我们现有的水模型需要重新检查，以找出 MDA 适合该图景的位置。但它已经有望解释水冰在宇宙中的一些行为方式。
研究人员进行了实验，看看当 MDA 重结晶、压缩并升温时会发生什么。他们发现这个过程释放出惊人的能量，这表明 MDA 可能在冰壳世界的构造活动中发挥作用，例如木星卫星木卫三。
这一发现也显示了未来对水的特殊性质进行实验和探索的潜力。
“我们已经证明可以创造出看起来像定格动画的水，”化学家安德里亚·塞拉说伦敦大学学院。
“这是一个意想不到且非常惊人的发现。”
该研究发表于科学。
