科技日报记者 朱虹
前不久,哈尔滨国际冰雪经济博览会成功举办。展区内,80项聚焦寒地场景的科技成果集中亮相。这些创新产品,以硬核实力破解冰雪场景中的多个难点问题,为冰雪经济高质量发展注入强劲动能。
智能材料扛住严寒
在冰雪科技装备展区,由哈尔滨工业大学研发团队创办的哈尔滨凡奇智能科技有限公司带来的智能变色护目镜,吸引了众多参观者。
“雪场强光反射易造成雪盲,弱光环境又会影响视线,护目镜的变色功能关乎滑雪者的安全。”该产品研发团队成员张强说。他向记者演示护目镜的三档自动调光功能,镜片切换顺畅无卡顿。而在佩戴传统护目镜时,用户需根据光线变化频繁更换镜片。
他拿起镜片进一步解释道,普通材料在低温下易断裂,而滑雪场冬季气温可低至零下30摄氏度,普通护目镜根本扛不住。“这款护目镜的镜片基于航天材料研发,即便在极寒环境中也能正常工作。”张强说。
除此之外,这款护目镜还能对外部光线变化实现毫秒级响应。“在紫外光灯照射下,它会瞬间变色;移开后,它能马上恢复透明,帮助滑雪者快速适应光线变化。”张强介绍。
不远处展出的热致变色玻璃,同样吸引了众多参观者。该产品研发团队负责人王怀远介绍,这是专为极寒环境研制的玻璃,适用于寒区冰雪场馆、雪乡民宿等场景。
冬季低温时,这款玻璃可以保持和普通玻璃一样的高透光率,能最大限度利用阳光集热,减少供暖能耗。春季升温后,这款玻璃会自动变为着色状态,阻隔太阳辐射,可使室内温度降低约10摄氏度。
值得一提的是,这款玻璃无需电力驱动,完全依靠温度变化自动响应,可被应用在无稳定供电地区。此外,这款玻璃耐低温性能稳定,在零下30摄氏度的极寒环境下仍能正常工作,无脆裂、无功能失效风险,且生产成本仅为传统电致变色产品的1/10,具有较高的性价比和大规模推广价值。
王怀远补充,团队还研发了一款热致变色涂料。在低温环境时,它呈现黑色、可吸热;在高温环境时,它自动变白、反射阳光。
轻便供能温暖随行
在冰雪科技装备展区,一台仅15公斤重的便携式户外供能保障装置吸引了不少参观者的目光。该产品研发团队成员马鸿睿单手将其提起,向记者展现其轻便性。该设备专为极寒环境设计,能够在零下10摄氏度的环境下,1小时内使10平方米帐篷的温度升至20摄氏度,同时可以为手机等小型通讯设备充电。
传统户外供暖设备往往笨重、依赖外接电源且发电与供暖功能分离。研发团队采用半导体温差发电技术,使其通过燃烧柴油供能,无需外接电源。
据介绍,5升柴油能使该设备连续工作12小时,其最低档位续航时间可以超过20小时。
在展区另一边,由哈尔滨商业大学团队自主研发的寒地冰雪旅游零碳方舱人居环境支持系统让人眼前一亮。团队核心成员、哈尔滨商业大学副教授宁浩然指着一块外形类似光伏板的装置向记者介绍:“这是建造方舱的‘砖’,不过它可不是只会发电的光伏板。它既能发电,也能制热。其板背集成了制冷剂流道,能够利用短波发电、长波制热。”
此外,寒地冰雪旅游零碳方舱人居环境支持系统还融合了空气源热泵与低温适配储能技术,制热效率远超传统电加热方式。即便在无日照区域,它也能持续供能。目前相关技术已经在内蒙古、山东等地应用。
文创艺术融合科技
在文创展区内,一种能够变色的冰前围满了参观者。研发该产品的哈尔滨商业大学团队负责人张鹏举介绍,这款冰由纳米纤维素、纳米折射材料和水构成,研发人员让纳米折射材料均匀附着在由纳米纤维素构成的网络结构上,使冰的融化速度大幅减缓,而且实现了智能变色效果。
除了观赏性,变色冰还具有突出的实用功能。例如,用其制成的咖啡杯在加入咖啡、牛奶、冰块后,冰块在缓慢融化的过程中会呈现分层渐变效果。变色冰材料既能保持饮品温度稳定,又可实现不同口感的自然过渡。
哈尔滨学院带来的系列文创产品,同样展现了科技与艺术的融合。其中,一组以戍边战士为主题的冰沙画,格外引人注目。
“在创作这幅冰沙画时,为了呈现北方冬日降雪的苍茫感,我们创新应用了树脂冰等新型材料。”哈尔滨学院艺术与设计学院副院长王占坤介绍,树脂冰具有良好的透明特质,可模拟出冰晶折射光线的光影效果,赋予作品通透的质感,让冰雪题材的艺术作品更具感染力。
要说本届博览会的“明星”展品,非2025年哈尔滨亚洲冬季运动会国礼——冰花瓷莫属。“正常情况下,只有在冬天暴风雪天气,窗户上才会出现冰花。它形态各异、晶莹剔透,但难以保存。”王占坤介绍,哈尔滨学院研发团队历经10多年潜心攻关,利用创新技术模拟冬季极端环境,突破了季节限制,将自然冰花纹样永久固化在瓷器表面。
在制作过程中,研发团队采用北方特有的高岭土,并搭配自主研发的釉料配方,使釉料在窑内冷却时实现定向结晶,从而自然形成冰花纹路。这一技术将冬日冰花的灵动之美定格在瓷器表面,使每件冰花瓷的纹样独一无二、不可复制。

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