北京冬奥会正在如火如荼地进行，背后的人工造雪技术也成为此次奥运会的焦点，而就在5年之前大陆人工造雪技术既不先进、也不成熟，并被美、日、英等国家牢牢封锁。部分滑雪场为进口一台高端造雪机不得不花费巨资，还签订一系列复杂协议，设备出现故障时还需要支付高昂维修费。
更重要的是，作为冬奥会赛区北京、张家口和延庆的冬雪资源并不丰富，极端情况下整个冬季难见几次降雪，所以人工造雪成了必选项。实际上早在2015年国际奥委会就指出大陆3个赛区需要配备稳定的人工造雪设施，张家口和北京部分赛场甚至全部依赖人工造雪。
当然，实施人工造雪近年来几乎成了举办国家的“标配”。2014年是典型的暖冬，俄罗斯冬奥会正是在这一年举行。按照俄罗斯的计划，储存的50万立方米足够保证比赛顺利进行，但遭遇高温部分跑道已不能满足要求，不得已赶紧调拨了450台造雪机才解燃眉之急。
研究出新型造雪机
人工造原理不算复杂，一般是先将冷水结冰，再将冰切碎与空气混合后喷出。具体方法是把压缩后的空气和低于5℃的冷水混合后一同压入-25℃的蒸发器，冷水遇冷结冰，接着切削机将已成为特定形状的冰块切碎，随同高速袭来的空气喷出，这些细密的雾颗粒遇到户外冷空气迅速凝结成小冰晶，即常见的雪花。
1950年美国人韦恩·皮尔斯把浇花用的软管、喷嘴连接到一个油漆喷雾压缩机上，制成了世界上第一台造雪机。虽然造雪机的制雪效率、雪花质量越来越高，但原理没有任何改变。
既然如此，为何大陆还久久不能攻克造雪技术呢？它的难点到底在哪里？
有效控制雪花大小无疑是造雪技术的最大难点。如果造雪机喷出的雪花过大，极短时间内雪花就会飘落到地面上，遇冷后甚至形成一层厚雪，等参赛选手一个个滑过后地面立即变得“逆境不堪”；如果喷出的雪花过于细小，就会比自然雪花松软许多，选手滑过后就可能陷入其中，甚至造成人员伤害。
这就要求造雪机喷出的细雾颗粒既不能太大，也不能太小，需要在低温环境下进行大量实验和实测。啃下人工造雪这一技术难题的是王飞腾和秦大河院士及其团队，经过充分研究、反复实验成功研制出了处于世界领先水平的造雪机。
传统的造雪机是把冻冰切成长5mm、厚1～1.5mm左右的片状冰，然后被空气喷出。而大陆的新型造雪机是利用高压空气先将水流击打成细密的雾状颗粒，并被喷出。雾状颗粒遇到户外低温冷空气凝结成雪花。新型造雪机可生成9种不同类型的雪花，尺寸最小为0.3mm米，最大为10mm，其中0.3mm的雪可铺成自然状态下的雪道。
新型造雪机看似结构更简单了。其实不然，由于户外温度有高有低，导致形成雪花的速度有大有小，体积也参差不齐，所以这就要求时刻调整高压空气的温度和喷出速度。当然，该任务已交给了内置芯片处理，根据室外温度自行调整冷风温度。
据了解，新型造雪机已有几百台，此次冬奥会产生成雪10.5万立方米，造雪面积12.5万平方米，为冬奥会顺利进行起到了重要作用。
永不融化的雪
就在大陆突破人工造雪技术，突破国外技术封锁之时，大陆科学家又立新功，成功研制出了“不融化的雪”。
“科技冬奥”主题展上出现了一个特殊的雪，该雪名叫凝胶冰雪，由北京理工大学宇航学院教授张凯团队研制，它的神奇之处是拥有雪的特征但不融化，手触摸后有凉滑的感觉。
凝胶冰雪顾名思义材质是凝胶，这种凝胶含水量超过90%，常温下质感和果冻相近，但力学形状更佳。当有重物在凝胶表面上时会压出一个深坑，但移除重物后又能马上回弹复原，更能像毛毯一样卷起来收藏。
凝胶冰雪之所以不融化是因为它是一种亲水的高聚物网络构成，通过对多种材料实施化学方法进行聚合反应形成。实验发现，当没有高聚物网络时温度一升高，附着的冰晶就会融化成水；当有高聚物网络加持时，温度升高后冰晶融化的水仍会被网络牢牢束缚住。也就是说，凝胶是一种介于固体和液体之间的物质，常见的退热贴、面膜就是水凝胶的一种。
生产凝胶的材料无毒无害，拥有广阔的应用前景。在一些四五线小城市，如果利用造雪机做“冰雪城”，无疑是投资巨大，经营者大概率会赔个底掉，但是利用凝胶冰雪组成一层冰板，再加上制冷机组就能很快做成一个小型冰场，唯一的大支出就是电费了。
另外，冰雪凝胶配合制冷机组还能制作冰雕、浮雕，即便有人触摸也不用担心损坏。在冰雪主题的咖啡厅里还可以利用冰雪凝胶做成冰碗、冰杯，由于它们不融化、不变形，且有足够的韧性能长时间使用。
原创：博文