强度为普通冰10倍的“超级冰”不会骤然碎裂
2026年09月22日 06:40
来源: 科技日报
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  以色列希伯来大学科学家研制出一种名为BioPykrete的“超级冰”。它的强度约为普通冰的10倍,一般不会骤然碎裂,而是会先弯曲、再渐渐断裂。这一特性,或许能让它成为地球极寒之地的一种有用建材。相关论文发表于新一期《胶体与表面B:生物界面》杂志。

  “超级冰”的构想并不新鲜。早前,科学家曾试验冰与木浆的混合物Pykrete,它比普通冰更坚固,融化也更慢。

  这一次,团队把思路推进到分子层面。他们将冰与纤维素纳米晶体混合。这种晶体由赋予植物支撑力的天然材料纤维素制成,细小而坚硬。当混合物冻结时,这些颗粒会在微观冰片周围织成三维网络。随后,团队设计出一种能同时附着于冰和纤维素的蛋白质:一端亲冰,一端亲纤维素,像分子胶水,将两者黏合起来形成一个整体。

  团队不满足于把纤维简单混入冰中,而要在分子层面掌控不同材料的连接方式。结果,冰的强度变了,破裂方式也变了,它不再猝然崩裂,而能吸收更多能量,逐渐变形。

  团队解释称,在普通冰中,哪怕一道细缝也会迅速蔓延,令整体破裂。而在BioPykrete中,纤维素网络与蛋白质连接仿佛路障,拖慢裂缝行进的“脚步”并阻止其自由移动。

  裂缝一旦前行,就会撞上纤维素网络。而分子胶则把纤维素网络锚定在冰上。要拉歪或撕开这张网络,裂缝就得耗费更多能量,因此更难扩展或变大。

  测试显示,BioPykrete在受压时强度达到与传统混凝土相近的水平,破裂前吸收的能量,比普通冰多出约70倍。

  BioPykrete可用于南北极。在那里运送混凝土、钢材等建材,既昂贵又艰难。这种新型材料主要由冰和植物纤维素制成,或能为极寒条件下的某些结构提供可生物降解的低碳替代品。

(文章来源:科技日报)

文章来源:科技日报 责任编辑:143
原标题:强度为普通冰10倍的“超级冰”不会骤然碎裂
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