科学家创造出可以弯曲的冰？这些冰微纤维接近冰弹性的理论极限

作者：菜叶时间：2022-09-01 21:17

简介：冰又硬又脆——如果你弯曲它，它会裂成两半。根据一项新的研究，研究人员刚刚发现，当冰以细小的链状生长时，

【菜叶百科解读】

　　冰又硬又脆——如果你弯曲它，它会裂成两半。根据一项新的研究，研究人员刚刚发现，当冰以细小的链状生长时，它可以无视其易碎性的声誉，变得如此有弹性，甚至可以弯曲成一个环。

　　这些冰微纤维非常弯曲，以至于它们接近冰弹性的理论极限。也许更酷的是，种植弯曲冰的科学家们认为，他们的小冰线可能会导致出现大量新方法来更好地了解自然状态的冰，以及更有效的光传输技术。

　　从理论上讲，现实世界中的冰可能和研究人员的冰一样弯曲，但裂缝和晶体错位等缺陷会使自然形成的冰更脆。

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　　水冰的最大理论弹性应变——或者说它在恢复原始形状之前可以被拉伸或弯曲的尺寸百分比——约为 15％。这意味着理论上冰可以额外拉伸其长度的 15％并且仍然会弹回。然而，先前记录的冰的最高弹性应变仅为 0.3％左右。通过制造尽可能少的结构缺陷的冰，研究人员制造了最大弹性应变为 10.9％的冰微纤维。

　　为了制造他们的超级灵活的冰，该团队将水蒸气泵入一个超冷室，该室被冷却到负 58 华氏度（负 50 摄氏度）左右。水分子，因为它们具有在一侧上，其中它们的一个轻微的正电荷的氢原子和在另一负电荷其中它们的氧原子被，然后通过一的带电针尖吸引钨针，在那里他们结晶，形成细小的纤维宽度只有几微米——人类头发宽度的一小部分。

　　由于它们的尺寸小且形成速度快，这些纤维几乎没有缺陷。在进一步冷却纤维后，在负 94 F（负 70 C）和负 238 F（负 150 C）之间，该团队测量了它们的弹性应变。他们发现，这些纤维比以前测量过的任何其他类型的水冰都更有弹性——这些纤维可以弯曲成部分圆形，并且在释放后全部弹回原来的形状。该团队表示，虽然许多研究已经在实验室中生长出像他们一样的冰晶须，但之前的研究更多地关注晶体的生长方式和形状，而不是它们非凡的机械性能。

冰纤维在超冷钨针上开始结晶.jpg