北京2022年冬奧會(huì)已經(jīng)開幕,，冰雪運(yùn)動(dòng)的熱度也在持續(xù)升溫。當(dāng)年我國(guó)提出的“三億人上冰雪”的愿景,，已走向現(xiàn)實(shí),。

推廣冰雪運(yùn)動(dòng),，就要有冰。不過,，自然狀態(tài)下的冰雪,，升溫后就融化，水淅淅瀝瀝,，叫人煩惱,。人工搭建冰場(chǎng)，則需建排水系統(tǒng),、砂礫層地基,、加熱水泥層等,，工序復(fù)雜，可移動(dòng)性較差,，成本較高,。北京理工大學(xué)宇航學(xué)院教授張凱團(tuán)隊(duì)研制出了一種新型材料——凝膠冰雪。它最大的特點(diǎn),，就是“永不融化”,。

近日，在中國(guó)科技館,，張凱團(tuán)隊(duì)制備的凝膠冰雪冰板在“科技冬奧”主題展上亮相,。其實(shí)，常溫狀態(tài)下的凝膠冰雪,，是一種水凝膠材料,。它摸起來的質(zhì)感和果凍相近，但力學(xué)性質(zhì)更好,。你用手戳一戳,，就能看到它表面陷下去一小塊，又馬上回彈,。你能壓它,，能拽它，還能把它卷起來——就像卷毯子一樣,。

不融化的奧秘藏在一種親水的高聚物網(wǎng)絡(luò)中,。這種網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、制備都大有講究,。它由多種材料通過化學(xué)手段進(jìn)行聚合反應(yīng)形成,，根據(jù)需求的不同，高聚物網(wǎng)絡(luò)的用材,、形狀,、交聯(lián)方式也不同。在沒有高聚物網(wǎng)絡(luò)時(shí),，升溫后,，冰晶會(huì)融化成水；但加入高聚物網(wǎng)絡(luò)后,，融化后的水,，也被牢牢鎖在網(wǎng)格之中，無法逃脫,。這樣一來,，即使升溫，水凝膠依然能保持形狀的完整——它介于液體和固體之間。其實(shí),，我們熟悉的面膜,、退熱貼等，都是水凝膠,。

制作凝膠冰雪時(shí),，張凱團(tuán)隊(duì)特意選擇了生物相容性材料,，無毒無害,，自然環(huán)保，人也可以盡情與它親密接觸,。給水凝膠加上一層自制冷裝置,，就能做出冰板、冰墻,。升溫時(shí)水不滴落,，可以用于制作精美浮雕——這是世界上現(xiàn)有的唯一可長(zhǎng)期在冰上保存浮雕的技術(shù)方案。在科技館中展出的冰板上,，就雕刻著“城樓”和“雪花”,。雖然摸的人不少，但圖案的形狀一直保持清晰,。

若在城市中做小型“冰雪嘉年華”,，凝膠冰雪也易于攜帶和安裝。常溫下,，可以把它卷起來,，到了地方，墊上一層冰板,，加上制冷機(jī)組,，就能讓它搖身一變，成為不融化的小型冰場(chǎng),。

凝膠冰雪能提供仿真冰無法比擬的真實(shí)冰雪體驗(yàn)感,。而且，其原材料價(jià)格低廉,，制備手段簡(jiǎn)單,，無需昂貴的大型儀器，且使用過程中易于維護(hù),，成本相比人工造冰技術(shù)可大幅降低,。

還有更多有意思的應(yīng)用。比如,，做冰雪主題的咖啡廳,。凝膠冰雪制備的凝膠冰杯、冰碗，不融化,、不失型,，韌性強(qiáng)，不易摔碎,，還能重復(fù)使用,。想想看，顧客拿上一只精美的冰杯,，倒入熱騰騰的咖啡,，咖啡降溫了，冰杯則因升溫變得軟糯Q彈,，倒是很具有網(wǎng)紅打卡點(diǎn)的潛力,。

還能在材料上繼續(xù)“整活”。凝膠冰雪可引入具有光,、電,、磁等特性的元素，可實(shí)現(xiàn)功能化設(shè)計(jì),，比如讓它發(fā)光發(fā)亮,，或者做成冰箱貼。

張凱教授帶領(lǐng)的凝膠冰雪團(tuán)隊(duì),，屬于北理工宇航學(xué)院力學(xué)系波動(dòng)力學(xué)團(tuán)隊(duì),，整個(gè)團(tuán)隊(duì)主要研究的是航天和水下大型裝備的減震降噪問題。幾年前,，他們開始研究水凝膠,，主攻方向是將它與聲學(xué)結(jié)合，研發(fā)面向海洋裝備和面向醫(yī)學(xué)的先進(jìn)聲學(xué)材料,。例如,，像做B超時(shí)涂抹在人皮膚上的耦合劑，也是一種高分子水凝膠,?！八z是一種很有潛力的材料，未來在很多領(lǐng)域都能大顯身手,?！睆垊P說。

蘭州日?qǐng)?bào)社全媒體記者 張萬宏整理