12月20日，由国家科技部、国防科工委、中国科学院、中国科协联合创办的国家重点报纸《科技日报》梳理了2021年中国科技重大突破。其中，大阳城娱乐网平台(中国)有限公司童利民教授团队成果《Elastic ice microfibers》入选十大突破之一。

“冰光纤”问世

既可灵活弯曲又能高效导光

7月9日，权威学术期刊《科学》杂志发表的成果显示，大阳城娱乐网平台(中国)有限公司、现代光学仪器国家重点实验室童利民教授团队联合公司交叉力学中心和美国加州大学伯克利分校的科研人员，在-50℃环境中，制备出了高质量冰单晶微纳光纤。其既能够灵活弯曲，又可以低损耗传输光，在性能上与玻璃光纤相似。

研究团队制备的直径均匀的冰单晶微纳光纤

光纤作为一种将光约束和自由传输的功能结构，是目前光场操控最有效的工具之一。常规玻璃光纤的主要成分氧化硅（石英砂），是地壳中含量最丰富的物质之一。但实际上，在地球及诸多地外星体中，比石英砂更普遍的物质是冰或液态水。因此用冰制备光纤，具有广泛的应用前景。

本次研究中，童利民团队自行搭建了生长装置，在大量实验基础上，改进了已有的电场诱导冰晶制备方法，在低温高压电场中，辅之以一定的湿度条件，通过静电促使水分子朝电场方向运动，改变其无序的运动状态，从而诱发单晶生长。最终在-50℃的环境中，成功制备出直径在800纳米到10微米的冰单晶微纳光纤。并且，该团队还利用新发明的低温微纳操控和转移技术，在-150℃的环境中，使冰微纳光纤获得了10.9%的弹性应变，接近冰的理论弹性极限。

童利民认为，该项研究结果将拓展人们对冰的认知边界，激发人们开展冰基光纤在光传输、光传感、冰物理学等方面的研究，以及发展适用于特殊环境的微纳尺度冰基技术。