科技日报北京11月9日电（记者张嘉欣）韩国标准科学研究院研究团队首次在室温和超高压（大于2GPA）条件下观测到水在百万分之一秒（微秒）内的多次冻结和解冻过程。据此，他们发现了人类已知的第21期冰，命名为“冰XXI”。这一结果揭示了以前未被发现的水结晶途径，为理解极端环境下的水结构变化提供了新的见解。相关论文发表在新一期《Nature Materials》上。通常，当温度低于0°C时，水会结冰。但事实上，在室温甚至高于沸点的温度下也可以形成冰，因为结晶（液体变成固体的过程）不仅受到温度的影响，还受到压力的影响。例如，在室温下，当水中压力超过0.96 GPa时，会发生相变，形成称为“冰VI”的晶体结构。上个世纪，研究人员通过改变温度和压力的实验发现了20种不同的冰相结构。但在0-2 GPa的压力范围内，水相变化最为复杂，有10多个冰相，且冰相较厚，结构极其多样。研究团队利用自主研发的动态金刚石砧（DDAC）首次在室温下生产出“超压缩液态水”，即在超过2吉巴的压力下仍保持液态的水。该压力是已知结晶压力的两倍以上。 DDAC装置采用压电驱动器，在几毫秒内均匀施加压力，避免了传统设备中因机械扰动而导致的结晶误差。该团队使用微秒级时间分辨率实时捕捉结晶过程并观察了完整的结晶过程。x 极压下水中的多重结晶途径。实验结果表明，在这些快速的相变过程中，水经历了以前未被发现的过渡结构，并最终形成了全新的冰相，即 Ice XXI。这种新冰具有异常大且复杂的晶胞结构。它的晶格单元是扁平的矩形，并且具有独特的形状，与之前已知的所有冰相显着不同。 Ice XXI 的密度与木星和土星卫星内部的高压冰层相似。这一发现可能为研究极端条件下的生命起源提供新线索。研究团队表示，未来，他们将进一步探索超高压下水和冰的相变规律，为新材料的形成和了解行星内部物质的演化提供科学依据。 （编辑：何鑫）