張覬　漸南南　左磊

誰說零攝氏度以上冰雪就不存在？

2022年，萬眾期待的北京冬奧會和冬殘奧會舉行需要大量的冰雪裝飾類材料。這既能烘托冬奧特色、提高公眾參與熱情，又能弘揚(yáng)中華文化。然而，根據(jù)歷史天氣數(shù)據(jù)推測，北京冬奧會、冬殘奧會期間，將有近90%的天數(shù)氣溫高于零攝氏度。這必然會導(dǎo)致冰雪融化，增加冬奧會、冬殘奧會的舉辦成本，降低其觀賞性和趣味性。如何研發(fā)出一款“永不融化”的冰雪材料，保障冬奧會、冬殘奧會的品質(zhì)，成為中國科學(xué)家需要攻克的一道難題。

為解決冰雪易融化問題，北京理工大學(xué)宇航學(xué)院通過引入高聚物三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)鎖住水分子，成功研發(fā)出一種不融化的凝膠冰雪材料。不同于自然冰雪，這種凝膠冰雪在升溫過程中仍然能夠保持自身形狀，不會融化成水。

初始（上）、加熱（下）狀態(tài)下自然冰雪與凝膠冰雪形態(tài)對比圖

凝膠冰雪不融化機(jī)理示意圖

冰雪也能彎曲？

更為神奇的是，凝膠冰雪不僅具有自然冰雪的觀感和觸感，還可以彎曲變形，展現(xiàn)出“超韌性”。

通常情況下，當(dāng)溫度升高時，自然冰雪中的冰晶體發(fā)生融化，水分子之間的約束消失，冰雪就會迅速融化成水。而得益于高聚物網(wǎng)絡(luò)的引入，凝膠冰雪并未表現(xiàn)出融化跡象，宏觀形狀也不會發(fā)生明顯變化。通過一些技術(shù)手段，凝膠冰雪材料還實(shí)現(xiàn)了低成本和性能可調(diào)，滿足了多元化需求。

凝膠冰雪帶來的驚喜

那么，凝膠冰雪可以應(yīng)用在哪些地方呢？

冰板冰墻

將凝膠冰雪與自制冷裝置結(jié)合，就變成了冰板冰墻。這種冰板冰墻，不僅不會在被觸摸時融化，還能抵抗重力作用，以任意角度放置。

凝膠冰畫

將不同顏色的凝膠冰雪做成像素點(diǎn)，按照一定的形式排布，就可以制作出精美的凝膠冰畫。

冰制容器

因?yàn)槟z冰雪不融化的優(yōu)勢，可將其制備成凝膠冰杯、冰碗，讓食品等富有趣味，也能更好地營造冬天的氛圍。

凝膠冰雪的“超韌性”

凝膠冰畫

凝膠冰雪完全可以媲美真實(shí)的冰雪環(huán)境，讓冰雪運(yùn)動更具科技魅力，這也必將吸引更多的人參與到冰雪運(yùn)動中來！

（責(zé)任編輯/高琳 美術(shù)編輯/韋英章）