研究人员提供的一组对比图显示，同样是冰表面成像，一张棱角分明，可以清晰展示微观视界中的氢键；而另一张的边界相对模糊，难以分辨细节。“利用我们的国产设备，可以获得更加清晰的成像。”江颖介绍，图中冰表面的五边形、八边形轮廓清晰，而进口设备的成像图较难区分其边数。

　　据介绍，江颖团队长期致力于高分辨扫描探针显微镜的自主研发和应用，创新性地发展出了基于高阶静电力的qPlus扫描探针技术，此前已在国际上率先实现氢核成像。为了突破绝缘体成像难，团队此次开发了一种通用的一氧化碳分子修饰针尖技术，可对各种绝缘体表面实现稳定的原子级分辨成像，并得到比进口设备更高质量的数据。

　　基于上述设备提供的原子级分辨率条件，团队对不同温度、气压的冰表面进行观察，发现了一种由六角和立方两种堆垛方式交替排列形成的结构。团队还发现在-153℃左右，这两种堆垛才会形成规则的三角晶格，处于真正的晶体状态。随着温度的升高，三角形晶格会越来越不规则，最后变成无序状态。也就是说早在0℃以下，甚至-100℃时冰已经开始融化。

　　江颖表示，冰在大气中普遍存在，且对自然现象的发生起到关键作用，此次研究从微观层面回答了冰具有润滑特性、催化活性等科学问题。例如，冰对臭氧分解具有催化作用，可能是由于 冰表面预融化时出现的缺陷态中存在可以发生催化反应的分子键。