北京冬奧會正在如火如荼地進行，背後的人工造雪技術也成為此次奧運會的焦點，而就在5年之前大陸人工造雪技術既不先進、也不成熟，并被美、日、英等國家牢牢封鎖。部分滑雪場為進口一台高端造雪機不得不花費巨資，還簽訂一系列複雜協定，裝置出現故障時還需要支付高昂維修費。
更重要的是，作為冬奧會賽區北京、張家口和延慶的冬雪資源并不豐富，極端情況下整個冬季難見幾次降雪，是以人工造雪成了必選項。實際上早在2015年國際奧委會就指出大陸3個賽區需要配備穩定的人工造雪設施，張家口和北京部分賽場甚至全部依賴人工造雪。
當然，實施人工造雪近年來幾乎成了舉辦國家的“标配”。2014年是典型的暖冬，俄羅斯冬奧會正是在這一年舉行。按照俄羅斯的計劃，儲存的50萬立方米足夠保證比賽順利進行，但遭遇高溫部分跑道已不能滿足要求，不得已趕緊調撥了450台造雪機才解燃眉之急。
研究出新型造雪機
人工造原理不算複雜，一般是先将冷水結冰，再将冰切碎與空氣混合後噴出。具體方法是把壓縮後的空氣和低于5℃的冷水混合後一同壓入-25℃的蒸發器，冷水遇冷結冰，接着切削機将已成為特定形狀的冰塊切碎，随同高速襲來的空氣噴出，這些細密的霧顆粒遇到戶外冷空氣迅速凝結成小冰晶，即常見的雪花。
1950年美國人韋恩·皮爾斯把澆花用的軟管、噴嘴連接配接到一個油漆噴霧壓縮機上，制成了世界上第一台造雪機。雖然造雪機的制雪效率、雪花品質越來越高，但原理沒有任何改變。
既然如此，為何大陸還久久不能攻克造雪技術呢？它的難點到底在哪裡？
有效控制雪花大小無疑是造雪技術的最大難點。如果造雪機噴出的雪花過大，極短時間内雪花就會飄落到地面上，遇冷後甚至形成一層厚雪，等參賽選手一個個滑過後地面立即變得“逆境不堪”；如果噴出的雪花過于細小，就會比自然雪花松軟許多，選手滑過後就可能陷入其中，甚至造成人員傷害。
這就要求造雪機噴出的細霧顆粒既不能太大，也不能太小，需要在低溫環境下進行大量實驗和實測。啃下人工造雪這一技術難題的是王飛騰和秦大河院士及其團隊，經過充分研究、反複實驗成功研制出了處于世界領先水準的造雪機。
傳統的造雪機是把凍冰切成長5mm、厚1～1.5mm左右的片狀冰，然後被空氣噴出。而大陸的新型造雪機是利用高壓空氣先将水流擊打成細密的霧狀顆粒，并被噴出。霧狀顆粒遇到戶外低溫冷空氣凝結成雪花。新型造雪機可生成9種不同類型的雪花，尺寸最小為0.3mm米，最大為10mm，其中0.3mm的雪可鋪成自然狀态下的雪道。
新型造雪機看似結構更簡單了。其實不然，由于戶外溫度有高有低，導緻形成雪花的速度有大有小，體積也參差不齊，是以這就要求時刻調整高壓空氣的溫度和噴出速度。當然，該任務已交給了内置晶片處理，根據室外溫度自行調整冷風溫度。
據了解，新型造雪機已有幾百台，此次冬奧會産生成雪10.5萬立方米，造雪面積12.5萬平方米，為冬奧會順利進行起到了重要作用。
永不融化的雪
就在大陸突破人工造雪技術，突破國外技術封鎖之時，大陸科學家又立新功，成功研制出了“不融化的雪”。
“科技冬奧”主題展上出現了一個特殊的雪，該雪名叫凝膠冰雪，由北京理工大學宇航學院教授張凱團隊研制，它的神奇之處是擁有雪的特征但不融化，手觸摸後有涼滑的感覺。
凝膠冰雪顧名思義材質是凝膠，這種凝膠含水量超過90%，常溫下質感和果凍相近，但力學形狀更佳。當有重物在凝膠表面上時會壓出一個深坑，但移除重物後又能馬上回彈複原，更能像毛毯一樣卷起來收藏。
凝膠冰雪之是以不融化是因為它是一種親水的高聚物網絡構成，通過對多種材料實施化學方法進行聚合反應形成。實驗發現，當沒有高聚物網絡時溫度一升高，附着的冰晶就會融化成水；當有高聚物網絡加持時，溫度升高後冰晶融化的水仍會被網絡牢牢束縛住。也就是說，凝膠是一種介于固體和液體之間的物質，常見的退熱貼、面膜就是水凝膠的一種。
生産凝膠的材料無毒無害，擁有廣闊的應用前景。在一些四五線小城市，如果利用造雪機做“冰雪城”，無疑是投資巨大，經營者大機率會賠個底掉，但是利用凝膠冰雪組成一層冰闆，再加上制冷機組就能很快做成一個小型冰場，唯一的大支出就是電費了。
另外，冰雪凝膠配合制冷機組還能制作冰雕、浮雕，即便有人觸摸也不用擔心損壞。在冰雪主題的咖啡廳裡還可以利用冰雪凝膠做成冰碗、冰杯，由于它們不融化、不變形，且有足夠的韌性能長時間使用。
原創：博文