目前在实验室中有成功制成无定型冰的案例吗？对人类生活可以有哪些影响？ 第1页

二十世纪，人们在实验室早已制得多种无定形冰。

• 无定形冰可用于科学实验，例如以冷冻电子显微镜观测生物分子时，无定形冰不会像冰晶那样影响生物分子的状态。
• 在天文观测中经常发现低密度无定形冰的信号。
• 使用抗冰剂的电子束光刻技术经常与低密度无定形冰打交道。
• 人体冷冻亦可利用低密度无定形冰减少冰晶对细胞的破坏，尽管目前还没有唤醒的方法。

低密度无定形冰可由水蒸气分子缓慢沉积在光滑的、温度约 120 开尔文的金属晶体表面上形成。在太空，水分子以类似的方式在灰尘颗粒等寒冷的表面上形成低密度无定形冰。

超淬火玻璃态水可将小水滴喷入约 80 开尔文的丙烷等液体中形成，亦可朝液氮温度（约 77 开尔文）下的样品架喷射微米级水滴而成。

高密度无定形冰可在低于约 140 开尔文的温度下压缩天然冰形成。在液氮温度下以约 1.6 GPa 压缩天然冰或以约 0.5GPa 压缩低密度无定形冰，都能形成高密度无定形冰。在液氮温度下，高密度无定形冰压出来后即可在常压环境长期存在。亦有学者认为这只是快速压缩造成的暂时假象^[1]。

超高密度无定形冰于 1996 年由三岛修发现，他观察到高密度无定形冰在 1 到 2 GPa 之间的压力下加热到 160 开尔文时密度增大。

可以看看上个世纪的论文：

Mishima, O., Calvert, L. & Whalley, E. ‘Melting ice’ I at 77 K and 10 kbar: a new method of making amorphous solids. Nature 310,393–395 (1984). https://doi.org/10.1038/310393a0

Jenniskens P, Blake DF. Structural transitions in amorphous water ice and astrophysical implications. Science. 1994 Aug 5;265:753-6. doi: 10.1126/science.11539186. PMID: 11539186.

参考

1. ^ Chris A. Tulk, Jamie J. Molaison, Adam R. Makhluf, Craig E. Manning & Dennis D. Klug. Absence of amorphous forms when ice is compressed at low temperature. Nature, 2019. DOI: 10.1038/s41586-019-1204-5 https://www.nature.com/articles/s41586-019-1204-5#article-info