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，9999js金沙老品牌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，9999js金沙老品牌、现代光学仪器国家重点实验室童利民教授团队联合9999js金沙老品牌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。
