Bernal-Fowler冰规则规定，每个水分子在冰晶体中应形成四个氢键。然而，在极端或受限条件下，水分子的排列偏离了传统冰规则，导致其性质与块状水显著不同。鉴于此，来自剑桥大学的Venkat Kapil和Angelos Michaelides等人利用机器学习驱动的第一性原理模拟，识别出一种纳米限域冰相中的新稳定机制。

文章要点：

 (1) 研究发现，纳米限域的晶体冰可以形成一种准一维氢键结构，其中每个水分子仅形成两个氢键，而不是传统冰中的四个氢键；

(2) 这些准一维结构由沿一个维度呈锯齿状排列的强氢键线性水分子链组成，并通过范德华相互作用在另一个维度上稳定堆叠，导致了非典型的质子行为，如潜在的铁电行为、低介电响应和长程质子动力学。

参考资料：

 Ravindra, P., Advincula, X.R., Schran, C. et al. Quasi-one-dimensional hydrogen bonding in nanoconfined ice. Nat Commun 15, 7301 (2024). 10.1038/s41467-024-51124-z
https://doi.org/10.1038/s41467-024-51124-z