冰晶

對于所有的生物來講，水是最簡單也是最重要的化合物，被譽為生命之源。當(dāng)溫度降低至冰點之后，液態(tài)及氣態(tài)水分子分別通過凝固和凝華作用變成冰。根據(jù)目前的研究結(jié)果，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了18種不同的冰晶結(jié)構(gòu)，圖1是不同冰晶的相圖，圖2是不同冰晶內(nèi)部氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。     【雪花與六角相冰晶】 不過，這18種冰晶大部分都是在人為實驗環(huán)境下通過調(diào)節(jié)壓力和溫度后得到的。目前只有六方相(hexagonal)冰(Ⅰh)和立方相(cubic)冰(Ⅰc)在自然界中可以自發(fā)形成和存在。其中，人們最早認識和研究…

低溫環(huán)境下，過冷水以及水蒸氣等在冷表面形成霜、雪以及塊體冰是一種十分普遍的自然現(xiàn)象。道路、電力系統(tǒng)、通訊基站以及船舶等設(shè)施結(jié)冰則會影響人們正常生產(chǎn)生活，甚至引發(fā)巨大災(zāi)害。傳統(tǒng)工業(yè)界主要使用機械除冰、化學(xué)法溶冰和加熱除冰等方法來解決結(jié)冰覆冰問題，但是，這些方法效率底下、耗能或者危害環(huán)境。近年來，人們發(fā)現(xiàn)超疏水表面、有機液體潤滑表面以及低彈性模量表面具有良好防冰性能。然而，此類新型防冰表面面臨防冰性能不可持續(xù)或者力學(xué)性能較差等不足。因此，仍需尋找新型防冰策略來覺得結(jié)冰覆冰問題。 近期，挪威科技大學(xué)研…