谈到微纤维，研究人员不再需要“打破僵局”。多亏了纳米材料的一项新发现，他们现在可以弯曲它了。
“我们的团队已经在研究二氧化硅微纤维20年了，”中国浙江大学的光学科学家、今年夏天发表在《科学》杂志上的一项研究的作者之一Xin Guo说。现在，她的团队已经成为第一批成功生长出可弯曲的冰微纤维的团队，这种纤维可以弯曲自身而不会断裂。
冰以其易碎的性质而闻名，这主要是由于其晶体结构的缺陷。但科学家们仍然不完全了解当冰变成水以及反之亦然时，分子层面发生了什么。这种新型超弹性冰微纤维的光学特性可能会揭示新的见解。
Guo说，研究人员通过将钨针（其尖端薄至原子厚度，是有史以来最锋利的物体）在一个特殊腔室中冷却到约零下60华氏度（约零下51摄氏度）来制造这些微纤维。这比以往任何一次同类实验都要冷。然后，该团队使用电场将水蒸气引向针尖。当蒸汽在那里凝固时，它形成了一个直径约5微米、长度约1毫米的微纤维。
“它很细，也很短，”浙江大学另一位光学科学家、该研究的合著者Limin Tong说。Guo补充说，这种纤维是由单晶冰形成的。“我们制造了一种具有均匀结构的、高质量的冰微纤维。”
随后，研究人员将温度进一步降低到零下94华氏度到零下238华氏度（约零下70摄氏度到零下150摄氏度）之间。当他们试图弯曲它时，他们发现实验成功了。产生的纤维可以弯曲到10.9%的最大应变——这远高于普通冰，并且接近冰理论上的15%的最大弹性，尽管此前从未有人接近过这个数值。它也能弹回原状。
“这就像变魔术一样，”Tong谈到最初尝试弯曲这种材料时说。“通常我们没有完美的冰晶。现在我们有了一种具有非常均匀特性的微纤维。”
虽然“酷”本身就很有趣，但可弯曲的冰也可能很有用。研究人员将光线导入这种非常透明的冰微纤维中，发现它的效果与常用于通过光纤传输信息的二氧化硅纤维一样好。Guo和Tong认为这类微纤维可能还可用于检测病毒或其他微生物；通过将微小生物放在微纤维上并引导光线穿过它们，我们可以更多地了解可能存在的微生物的浓度、密度或类型。
未来，该团队还将致力于制造与可弯曲冰兼容的传感器。当然，这种纤维在大约14华氏度（约零下10摄氏度）时会融化——这意味着它在很多情况下可能没有用。“这是实验室中非常常用的温度，”Tong说，“也用于某些冰淇淋。”但是，由于其固有的低温特性，极地地区或太空的研究人员可以利用它们。
也许最重要的是，通过这些冷冻纤维的光束可以帮助研究人员研究冰在相变时会发生什么。由于只需弯曲微纤维即可引发相变，因此这样做可以揭示更多关于冰晶如何形成、为何如此形成以及涉及哪些分子。
目前，下一步是确定是否可以制造出更长的冰微纤维。“我们还有很多未解之谜，”Tong说。
