近日，中心科学家美国内布拉斯加大学林肯分校曾晓成教授与其合作者在水分子体系的研究中取得新进展。相关研究工作发表在权威杂志美国《国家科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。曾教授的研究组早在1996年发现了高压碳纳米管中产生的新的低维的冰的晶体（被称为是“内布拉斯加冰”），作为一个理论化学家，曾教授的工作赢得了广泛地国际关注。《国家科学院院报》在线发表的该篇文章展示了“内布拉斯加冰”相关研究的最新科研进展。

　  通过计算模拟，他们发现了在相当于30,000个大气侧压下形成的一个二维的冰玻璃结构。不同于水分子的长程有序结构，其排列呈现出了诸多的四边形和五边形。鉴于水分子氢键形成常态冰的菱形结构，木炭金刚石以及硅中也都带有类似的结构，这一项新发现将有助于揭示二维薄膜结构元素中许多更为复杂的玻璃行为。这方面的知识有助于这类型材料在多方面的应用，包括太阳能电池板，电脑硬盘的保护，甚至制造廉价的碳涂层用在船舶底部，减弱来自海水的腐蚀。

  曾教授的研究组还发现，对“内布拉斯加冰”的侧压如果加到60,000个大气压力，便会形成一个二维双层冰的结构，呈现出正方形纳米管阵列。这可以看成是“内布拉斯加冰”的二次结晶。此外，研究人员通过对“内布拉斯加冰”和甲烷相结合的研究，生成了一种双层的笼形包合物。这对于拓宽目前人类对于可燃冰的认识具有重大的现实意义。

　 可燃冰是一种无色透明冰状晶体，是甲烷和水所形成的一种笼型气体水合物，水分子通过氢键相互吸引构成笼状结构，甲烷分子就存在在这种笼中。它是一种未来洁净的新能源，燃烧几乎不会产生有害的污染物质，燃烧产生的能量比同等条件下煤、石油或天然气产生的多出数十倍。