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標題[新聞] 科學家發現新型室溫冰相!高壓條件榨出
時間Fri Oct 17 11:53:37 2025
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1.媒體來源:
科技新報
2.記者署名:
Emma stein
3.完整新聞標題:
科學家發現新型室溫冰相!高壓條件榨出亞穩態結構「冰 XXI」
4.完整新聞內文:
科學家發現新型室溫冰相!高壓條件榨出亞穩態結構「冰 XXI」
作者 Emma stein | 發布日期 2025 年 10 月 16 日 8:35 | 分類 自然科學line
科學家發現新型室溫冰相!高壓條件榨出亞穩態結構「冰 XXI」
日常生活經驗告訴我們,冰就是凍結成固態的水,零度以下環境形成,但在物理學領域,
「冰」泛指水分子於不同溫度、壓力條件以不同方式排列的晶體結構,目前已知超過 20
種冰相。最近,韓國標準科學研究院(KRISS)團隊於室溫極端壓力條件發現一種新型冰
,稱為「冰 XXI」。
冰僅由水分子組成,但只要暴露於不同溫度和壓力條件,水分子就因排列方式不同而出
現 20 多種固體形式/相,學術上以羅馬數字標記不同結構的冰,從冰 I、冰 II、冰 III
……到冰 XVI、密度極低的冰 XVII、超離子冰 XVIII、冰 XIX、冰 0 等。
其中 冰 I 是日常生活(飲料冰塊、雪花、冰山等)最常見冰類型,其分子結構為六角形
晶格,因此又稱六方冰,是地球表面與大氣層自然生成的唯一冰型。
冰 XVIII 為科學家 2019 年確認的第 18 種冰晶體,只能在極端高溫高壓條件下形成,
屬於超離子冰,可能大量存於冰巨行星。
冰 XIX 則為科學家 2021 年確認的第 19 種冰晶體,形成方式為緩慢冷卻冰 XV,過程逐
漸加壓至 2 GPa 以上,讓氫原子在氧原子晶格排列而形成,其氧原子空間結構與冰 XV、
冰 VI 高度相似,但氫原子排列方式不同,故被科學家稱為「冰兄弟」。
冰 0 為日本研究人員 2024 年發現的不尋常冰形式,能在水滴表面而非核心啟動冰的成
核過程,可作為冰 I 前驅物,一旦開始結晶,類似冰 0 的結構就會迅速重新排列成我們
熟悉的冰 I。
最新發現的冰晶類型
近日,韓國標準科學研究院(KRISS)團隊於 2GPa 與 25℃ 室溫條件使水分子排列組合
成一種全新結構,命名「冰 XXI」,這種冰具四方晶體結構,且每個單位晶胞(Unit
cell)都包含 152 個水分子,與之前觀察到的所有冰相都不同。
確切來說,研究團隊將微小水珠樣品置於特殊設計的鑽石砧之間,10 毫秒內對水滴瞬間
施加 2GPa 極端壓力(標準大氣壓 2 萬倍),再於 1 秒內緩慢減壓,重複此過程並以
X 光攝影觀察晶體結構變化,發現短短幾奈秒內水分子被迫重組,誕生一種全新、高度有
序的晶體結構──冰 XXI。
研究人員解釋,冰 XXI 在室溫下也能形成,但分子比普通冰更緊密堆積;此外,冰 XXI
是形成奇異冰 VI 的路徑之一,在轉化為冰 VI 之前先以亞穩態結構冰 XXI 形式出現,
介於兩種相態之間的微妙平衡,就算相同條件下有另一種更穩定的冰形態,冰 XXI 也依
然能維持一段時間。
這項研究表明,可能還存在更多高溫亞穩態冰相及相關轉變途徑,進一步研究或能帶來對
冰衛星(如土衛六、木衛三)組成的見解。
新論文發表在《自然材料》(Nature Materials)期刊。
How Scientists Turned Water Into Ice at Room Temperature
Scientists Discover a New Form of Ice That Shouldn’t Exist
Ice That Freezes at Room Temperature Discovered in X-Ray Laser Experiment
Ice XXI: Scientists use X-ray laser to identify new room-temperature phase
(首圖為示意圖,來源:pixabay)
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https://technews.tw/2025/10/16/xxi-ice-new-form-phases/
6.備註:
卍解!大紅蓮冰輪丸!
https://youtu.be/OCJhqa8Cwks
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http://www.youtube.com/watch?v=m-QXmqX7k8Q
劉德華 悟 電影【新少林寺】主題曲
https://youtu.be/dLRLWy7bKS4
作曲:趙欽 作詞:劉德華 《金剛總持祈請文》
編曲:Adam Lee.飾墜.陳德建 蔣巴桑波 (第七世噶瑪巴確扎嘉措之根本上師) 著
監製:陳德建.李安修 不要把金王冠織入鳥巢中 招惹微風與獵槍是不明智的
依常斷見所立宗 能壞慧命因緣法 精勤十善一夜盡 縱生天人多闡提
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