什么冰在炎炎夏日不融化？曾经的“沉睡专利”已成为节能“明日之星”

来源：滚动播报

（来源：中国知识产权报）

　　在炎炎夏日触摸一块“永不融化的冰”是一种怎样的体验？采用凝胶新材料制作的“冰葫芦”完美还原了天然冰雪的晶莹与细腻，触感清凉却不滴水，视觉逼真却不融化。这背后，是来自北京良乡大学城内一家企业——北京凝基新材科技有限公司（下称凝基新材）的一项材料专利技术。

新型材料凝胶冰雪 素材由采访对象提供

　　凝胶材料作为一种高亲水性三维网络聚合物，凭借优异的吸水性、生物兼容及刺激响应特性，已成为生物医药、工业环保、日化消费等多个领域的关键材料。智研咨询数据显示，2024年，我国水凝胶行业市场规模为69.5亿元，随着人们的关注度不断提高，未来将进一步推动市场规模的增长。

纳米“房子”锁住水分子

　　冰雪虽好，但在高温下就会融化。北京理工大学空天科学与技术学院张凯教授团队经过多年攻坚突破，研制出一种新型材料——凝胶冰雪，其最大的特点就是“永不融化”。

　　“放入100度的开水里，它的温度会上升，但它的形状并不会改变。”张凯拿起一块凝胶冰雪材料向记者展示其神奇特性。这种看似普通冰块的材料，90%以上成分是水，却能在高温下保持固态不流淌，奥秘在于剩下不足10%的“黑科技”部分——亲水高聚物三维网络。

凝胶冰雪材料（右）在开水里形状不改变 本报记者 陈景秋 摄

　　“我们给水分子搭建了一个纳米的房子，让它住进去了！”凝基新材执行总经理赵金鑫形象地解释道。这个由高分子构成的微观“房子”，通过强大的分子间作用力将水分子牢牢锁住。当环境温度升高，水分子获得能量本应该挣脱束缚化为液态，却被纳米网络结构“锁”在其中，实现了“冰不融化，水不流”的颠覆性效果。这不仅复刻了天然冰雪的视觉和触感，更解决了传统冰雪易融化、难维护的痛点。

　　在冰雪场馆建设中，凝胶冰雪具有独特优势。“相比传统工艺，使用凝胶冰雪材料建设冰场，成本可降低10%，周期大幅缩短，能耗成本更是锐减50%以上。”赵金鑫算了一笔账：一个标准冰场年能耗约为200万元，采用凝胶冰雪后可直接减半，极大缓解了运营压力，也为大众参与冰雪运动降低了成本。

　　“结冰不膨胀、升温不化水”，更使其在新能源储能领域大放异彩。“凝胶冰储能是目前市面上储冷能力较强、充冷效率较高的颠覆性产品。”赵金鑫表示，它在平衡电力供需、提高可再生能源利用率、降低碳排放方面潜力巨大，是建筑节能与绿色能源储存的“明日之星”。

凝胶冰雪（左）升温不化水

素材由采访对象提供

转化运用激活“沉睡专利”

　　凝胶冰雪相关专利技术是张凯团队面向冷链物流领域卡脖子难题研制的新型绿色节能材料。同时，围绕这些专利成果，张凯团队发表学术论文100多篇。这些成果如何在短时间内从实验室走向市场，成为晶莹剔透的“冰面”？

　　张凯表示，一开始，研发团队并没有想过这么快进行成果转化。但在2022年北京冬奥会后，凝胶冰雪“火出圈”了。当时，北京理工大学探索的“先赋权后行权”机制，正是解锁“沉睡专利”的金钥匙。

　　2023年，在北京理工大学技术转移中心充分调研和论证以及科技成果转化领导小组批准后，研发团队7名核心人员作为创始人，采用专利作价入股方式成立了凝基新材，并以此为产业化平台，通过“先赋权后行权”模式，来实现成果的快速转化落地。

　　“保留所有权，赋予使用权，股权变期权，这是北京理工大学探索的‘先赋权后行权’新机制。”张凯进一步介绍，即学校先不入股，将职务科技成果使用权赋予张凯团队，授权其创办企业实施转化，成功后学校再入股行权。创新成果转化运用自此有了“加速器”，超出所有人的预料，不到2年，这项创新成果就转化成为市场认可的产品。

　　“赋权能够简化程序、提高效率，调动了科研人员的积极性。”张凯补充说，这种模式既保证了教师创业的规范性，又切实提高了企业组建和后续运行效率，并充分保障了学校的预期收益。对于科研人员而言，看到创新成果落地应用的价值，往往超越单纯的经济回报。这一机制如同一台强大的“引擎”，让张凯团队的论文成果在短时间内转化为市场认可的产品。

　　政策东风与资本活水为这一创新机制注入强劲动能。依托中关村新一轮先行先试改革政策，凝基新材在成立之初便获得超千万元Pre-A轮融资。此次融资资金主要用于公司人员招聘、中试自动化产线建设及商业运行等。

　　目前，凝基新材拥有发明专利14件，另有15件发明专利申请在审查中。

多场景应用绘就绿色新图景

　　经过一年多的发展，张凯团队在冷链物流、文化体育等多个领域开展持续研发和落地，并取得了显著成效。

　　在冷链物流领域，团队紧抓市场痛点，与京东集团、首农集团等合作，已经在3个不同应用场景开展研发、测试工作。赵金鑫指着一个泡沫保温箱对记者说，凝胶冰雪材料可以实现零上40度至零下10度的自由转换，可精确到1度调控，无论是点外卖，还是冷冻雪糕，都可以轻松实现自由切换。

用于冰壶运动的凝胶新材料“冰面”

素材由采访对象提供

　　在文化体育领域，团队在北京房山区建造了北京市最大的户外人工冰场，并开启商用化运营。同时，还在上海、唐山等地建设运营了凝胶冰壶馆。一片用于冰壶运动的凝胶新材料“冰面”已经建起，可供人们近距离体验。在文创领域，团队推出了解暑纳凉神器“凝夏凉宝宝”，已经在国内多个城市的旅游景区、夜市、音乐节推广应用。

纳凉神器“凝夏凉宝宝” 本报记者 陈景秋 摄

　　此外，赋权期内，在学校的支持下，凝基新材还与北京市房山区良乡大学城管委会联合建设了凝基新材凝胶冰雪新材料研发测试平台，并成功实现商业化运行。同时，这家企业还在国防军工和医疗健康等多领域与相关单位推进研发合作。

　　凝胶冰雪专利技术只是北京理工大学创新成果转化的一个缩影。记者从北京理工大学技术转移中心网站查询到，截至2025年9月10日，该校通过“先赋权后行权”方式实施职务科技成果转化的企业达到15家，一批重大科技成果转化项目通过该模式实现了快速转化应用。（本报记者 陈景秋）

（文章来源：中国知识产权报 原标题：凝胶“冷资源”如何变身经济发展“热动力”）

（编辑：晏如 责任编辑：孙雅曼 审校：冯飞）