神奇！冬奥会惊现永不融化的冰雪，这种新型材料究竟是“何方神圣”？
期盼已久的2022年北京冬奥会在2月4日开幕，中国式的冰雪浪漫由此绽放，中国人对冰雪运动的热情也被彻底点燃。在冬奥效应下，当年我国提出的“三亿人上冰雪”的愿景，已走向现实。
随着各项赛事如火如荼地展开，赛场外各国运动员和媒体纷纷花式打卡北京冬奥会，与此同时，本届冬奥会的科技元素也通过别具特色的方式展现给了世人，深受大家的喜爱。
近日，在中国科技馆，北京理工大学教授张凯团队制备的凝胶冰雪冰板在“科技冬奥”主题展上亮相，这种新型材料很快便引起了全世界的关注，让我们一起看看它的厉害之处吧~
永不融化的冰雪
众所周知，冬奥会的所有运动项目都与冰雪有关，自然状态下的冰雪在升温后就融化成水，因此人工搭建冰场需要建排水系统、砂砾层地基等，工序复杂，灵活性差，成本较高。
张凯教授团队研制出了一种“永不融化的雪”——凝胶冰雪，很好地解决了这一问题，凝胶冰雪中百分之九十以上的成分是水，因此它具有与自然冰雪几乎相同的视感和触感。
而常温状态下的凝胶冰雪，其实是一种水凝胶材料。质感和果冻相近，但力学性质更好，它不融化的奥秘藏在一种亲水的高聚物网络中，这种网络的设计、制备都大有讲究。
在没有高聚物网络时，冰晶在升温后会融化成水；而加入高聚物网络后，融化后的水也被牢牢锁在网格之中，这样一来，即使升温，水凝胶依然能保持形状的完整。因此凝胶冰雪可以说是一种介于固体与液体之间的物质。
自然环保，易于携带
在科技馆中展出的“凝胶冰雪”上，雕刻着“城楼”和“雪花”等精美元素，展馆中人来人往，每天都有不少人用手去触摸甚至挤压，但冰板图案的形状始终保持清晰。
在制作凝胶冰雪时，张凯团队特意选择了生物相容性材料制成的水凝胶，无毒无害，自然环保，所有人都可以与他亲密接触，因此它也可以用于制作精美浮雕，这也是现有唯一可长期在冰上保存浮雕的技术。
凝胶冰雪能提供仿真冰无法比拟的真实冰雪体验感。而且，其原材料价格低廉，制备手段简单而环保，且使用过程中易于维护，成本相比人工造冰技术可大幅降低。
同时凝胶冰雪也易于携带和安装，只要在常温下将它卷起就能保存，待需要使用时，垫上一层冰板，加上制冷机组，就能让它摇身一变成为一个小型“冰雪嘉年华”。
水凝胶的其他应用
作为一种新兴的功能高分子材料，水凝胶因良好的生物相容性、刺激响应、吸水、保水等优异的性能被广泛应用于生物医学、农业生产等领域。
水凝胶在医学领域的首要应用就是伤口敷料，通常采用抗菌性天然高分子作为凝胶单体，透过水凝胶缓慢地传输到受伤的部位加快伤口的愈合。
在农业生产中，由于水凝胶具有高吸水和高保水的特性，可以吸收大量的水分并将水缓慢地释放出去，因此水凝胶被做成水土保湿剂和化肥、农药的缓释剂，在农业生产中得到广泛应用。
随着研究的不断深入，水凝胶的性能将得到进一步的提升，相信在将来科学家们能够开发出更多性能优异的水凝胶材料，扩宽水凝胶在各个领域的应用空间。如果你对水凝胶材料有研究意向，欢迎私信我了解材料学的定制课题哦！
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