这种物质的发现，预计将在制药、航空、建造和电子等领域发挥作用。研究人员揭示了一项惊人发现：并非所有液体中的原子都处于无序运动状态。事实证明，部分原子会保持静止，甚至能将整片液体囚禁于奇异的过冷态。据英国诺丁汉大学和德国乌尔姆大学研究人员称，这种非常规物态预计将在制药、航空、建造和电子等领域发挥作用。

　　物质通常被认为有三种存在形态：气态、液态和固态。固体的有序排列与气体的无序运动已得到相对充分的描述，而液态始终是三者中最神秘的存在。液态原子持续移动并快速相互作用，如同熙攘的人群。特别值得注意的是，液体开始固化的瞬间决定了最终固体产物的结构与功能特性。从矿物沉积、冰晶形成到蛋白质纤维折叠，固化过程至关重要。

　　为观察这一关键过程，克里斯托弗·莱斯特博士在乌尔姆大学使用了独特的亚埃级低电压电子显微镜。莱斯特解释："我们首先熔化沉积在单原子层石墨烯基底上的铂、金、钯等金属纳米颗粒。石墨烯如同实验灶台，加热过程中颗粒逐渐熔化，其原子如预期般开始快速运动。但令人惊讶的是，部分原子始终静止。"即使在极高温度下，这些静态原子仍牢固键合于石墨烯基底的位点缺陷处。研究人员通过电子束增加缺陷数量，首次实现对液态金属中静态原子浓度的精确调控。

　　这种精妙控制使团队得以发现静态原子如何影响固化过程。当静态原子数量较少时才能形成常规晶体，若静态原子数量较多并形成环状结构，固化过程会遭到剧烈破坏——液体被"囚禁"于原子构筑的围栏中，可在远低于冰点的过冷区保持液态。诺丁汉大学安德烈·赫洛比斯托夫教授指出："当静态原子形成环绕液体的环形结构时，效应尤为显著。液体一旦被囚禁于原子围栏，即使在远低于凝固点的温度下也能保持液态。以铂为例，其过冷液态可持续到零下350摄氏度，这比常规预期低了1000多摄氏度。"

　　当被困液体最终固化时，会形成不稳定的玻璃状非晶态固体。只有打破原子围栏，金属才会释放并转化为稳定的常规晶体结构。这种混合金属态的发现是重大突破。此前"围栏囚禁"概念仅能在光子和电子层面实现，这是首次在原子尺度达成该效应。该成果有望催生活性与耐久性更强的自清洁催化剂设计，最终推动稀有金属在能源转换与存储等清洁技术中的高效应用。

　　这项研究已发表于《美国化学学会·纳米》期刊。