大多数固体的坚固性归功于其分子和原子的规则晶格排列。但在雪花或寒冷早晨窗户上的冰霜中，只有氧原子是有序的；H2O 的两个 H 可以随意定向。
氢原子整齐排列的有序冰很可能存在于宇宙的其他地方，例如气体巨星和冰冷卫星的高压中心。在实验室研究这些奇异冰非常棘手，因为它们形成得非常缓慢。但在对一种名为冰 XIV 的冰进行的实验中，PNAS Nexus 上发表文章的科学家们发现了一些技巧，可以将有序冰的生成速度提高至以前的 100 倍——在几天而不是几年内完成。
意大利佛罗伦萨国家研究委员会 (CNR-IFAC) 的凝聚态物理学家莱昂纳多·德尔·罗索（Leonardo del Rosso）说：“结果非常清晰，而且非常有帮助，他也研究有序冰。“这种策略应用于冰 XIV，但你可以将其扩展到其他形式的冰——我希望如此！”
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冰 XIV 在低温和极端压力（约为太平洋马里亚纳海沟底部压力的 10 倍）下形成，其分子形成类似 DNA 的双螺旋结构。更奇怪的是，由冰 XIV 或任何有序冰川组成的冰川都不会流动；相反，它会破碎。研究的主要作者克里斯蒂娜·托瑙尔（Christina Tonauer）是一位物理化学家，她在奥地利因斯布鲁克大学攻读研究生时进行了这些实验。她说，当她用手研磨样品时，可以感觉到这种质地差异。
即使在合适的条件下，有序冰的形成也很缓慢，因为氢原子卡住并且无法相互移动。在重水中制成的冰中，这种几何受挫感甚至更糟，重水中的氢原子除了质子外还有一个中子——对于在实验中使用重冰来揭示冰晶精确结构的科学家来说，这是一个问题。
研究人员通过用少量其他化学物质“掺杂”冰来解决这个问题，从而在晶格中产生间隙。这些缺陷为氢原子提供了更多的摆动空间，使其重新排列成有序结构。对于重冰，该团队表明，引入少量普通水也可以显着提高有序性——东京大学的晶体学家小松和树（Kazuki Komatsu）表示，这是一种“真正创新”的策略。
这种新策略让托瑙尔的团队能够快速制造重冰 XIV，并且由于速度快，其有序程度比以前高出约三倍。生产如此纯净的样品，尤其是用重水制成的样品，可以更容易地发现全新的冰种类，并在宇宙中识别它们。
托瑙尔说：“我们以前根本无法达到如此高度有序的状态。“现在我们能够在实验室的一天内实现它。”