以色列造出超级冰，强度堪比混凝土 破碎前可吸收能量是普通冰70

我们平时从冰箱拿块冰往地上扔，基本一摔就成好几瓣，谁能想到世界上有这么一种冰，硬到能跟盖楼的混凝土掰手腕，砸都砸不碎还能先弯再断。这可不是科幻小说编出来的桥段，是以色列希伯来大学科研团队实实在在做出来的成果，名叫生物派克冰。

这个成果的论文已经发在国际期刊《胶体与表面B：生物界面》上，现在已经在国际材料圈引起不少关注。带队的是希伯来大学的伊多·布拉斯拉夫斯基教授，他和团队研究冰和蛋白质的关系很多年，这次算是把积累的经验玩出了新花样。

给大家报一组实打实的数据，这款新材料的抗压强度大概是普通冰的十倍，和工地常用的混凝土处在同一档次。更让工程师兴奋的是，它在彻底破碎之前，能吸收的冲击能量大概是普通冰的七十倍。普通冰一敲就散架，这款冰却能先接住冲击力，慢慢消化掉才会断裂。

其实往冰里加东西增强性能，早就不是什么新鲜想法。二战时期英国人杰弗里·派克就出过一个奇招，往水里掺木浆再冻，得到的冰比普通清水冻的冰结实很多，融化速度也更慢。他当时还搞了个代号“哈巴谷”的计划，想造几艘大冰船当大西洋上反潜飞机的落脚点，最后算下来造价太高工程难度太大，项目也就不了了之。

老派克冰的思路很朴素，就是把木头纤维当钢筋往冰里一夹就完事。这种做法的短板很明显，木浆纤维粗细不均匀排列也乱，本质上只是被动待在冰里，并没有真正和冰结合住。性能没法往上提，也就不难理解了。

这次希伯来大学团队做了完全不一样的改进，把八十多年前的老思路放到分子尺度重新做了一遍。他们用到的第一种核心材料，是纤维素纳米晶体。纤维素听起来专业，其实就是植物细胞壁里最普通的成分，棉花树皮里到处都是，加工到纳米级别就是一粒粒又细又硬的小颗粒。

把这些小颗粒混进水里再冷冻，它们会自动在冰晶的缝隙里搭建出一张三维纳米网。这张网就像混凝土里的钢筋骨架，把冰晶一小块一小块牢牢兜住。想要让裂纹在材料里蔓延，得先冲破这张网的阻挡才行。

真正让这款超级冰性能飞跃的，是团队自己设计的一种特殊蛋白质。灵感来自大自然，北极鱼类、抗冻昆虫体内本来就有能结合冰晶的蛋白，帮助它们熬过严寒环境。研究人员把一种抗冻蛋白，和另一种能识别纤维素的蛋白片段拼接在一起，做出了一个两头粘的新分子。

这个新分子的妙处，就是一头抓冰晶一头抓纤维素，相当于在纳米世界里当了双面胶。本来冰晶和纤维素网络各干各的互不相干，被它这么一粘，直接变成了结合紧密的整体。团队做过对照实验，只加纤维素不加这种蛋白，材料的强度和抗冲击能力只有完整版的一半。

很多人看完可能会恍然大悟，真正让冰脱胎换骨的，不是往里面多加了多少料，而是把这些材料怎么连接组合在一起。这个思路其实也给很多新材料研发提了个醒，不一定非要找多么稀罕的原料，把现有原料的组合方式玩明白，就能出大成果。这点其实挺值得科研圈参考。

数据这么亮眼，大家最好奇的肯定还是应用场景。研究团队最先想到的，就是南北极地区的科考站建设。极地的建材几乎全靠船运，一趟破冰航行下来，钢筋水泥的价格能翻好几倍，碰到坏天气还只能原地等补给。

要是用上这款超级冰，就能就地取水现场冷冻成型，工作人员只需要带一小包纤维素和蛋白添加剂过去，仓库、掩体这些设施就能直接做出来，后勤压力能小一大截。它对极地环境也非常友好，主要成分就是水和植物纤维素，都能自然降解，碳足迹几乎可以忽略不计。等哪天设施不用了，让它自己融化就行，不会像水泥板、钢构件那样留在冰盖上几十年。

这点对于参与极地科考的国家来说吸引力真的很大，毕竟南极条约对环境保护的要求很高，这种材料完美符合要求。不过现在也不用太激动，截至今年秋天，这项技术还处在基础验证阶段，离真的拿去盖房子还有很长一段路要走。实验室里做出来的样品也就巴掌大小，从小样品跨到能承重的墙板、拱顶，工程上要解决的问题一个接一个。

这里头最难迈的坎就是蠕变问题。冰川为什么会慢慢流动，就是冰在长时间受压的情况下会一点点悄悄变形。任何要当建材用的材料，都得扛得住几十年反反复复的冻融、日晒和荷载，生物派克冰能不能经得住时间的考验，目前还没有答案，这也是团队接下来的核心研究方向。

从八十多年前那个没能造出来的冰航母，到今天实验室里这块弯而不折的超级冰，人类和冰打交道的方式确实一直在进步。说不定等所有测试都过关，未来某天南极科考站边上真会立起几座冰做的仓库。远看和普通冰屋没啥区别，摸上去却硬得跟石头一样，不用了又静静化回海里，连一点痕迹都不会留下。

参考资料：环球网 以色列科学家研发出“生物派克冰” 强度堪比混凝土