生长成单晶微纳光纤的冰，居然在性能上与玻璃光纤相似，既能够灵活弯曲，又可以低损耗传输光。浙江大学光电学院教授童利民团队在长期研究中发现了这种奇妙的现象。他们联合学校交叉力学中心和美国加州大学伯克利分校的合作者，实现用冰制备光纤。相关成果近日发表于《科学》。研究团队制备出的直径均匀的冰单晶微纳光纤。
在人们的常识中，冰是一种透明、易碎的脆性物质，没有弹性，无法弯折。已有的实验数据也表明，冰的最大弹性应变为0.3%左右，大于这个值就会碎裂。虽然理论计算曾预测，理想情况下，冰的弹性应变极限有可能大于10%，但是真实的冰晶中由于存在结构缺陷，能够达到的应变值远低于理论极限。
2017年，在讨论二年级博士生许培臻的研究方向时，童利民再次提到了用冰来制备光纤这个想法。论文第一作者之一、当时正在准备本科毕业设计的崔博文，也加入了这项研究。童利民说，他们专注的研究态度和出色的实验动手能力，让实现这个想法成为可能。加之当时学校刚成立了冷冻电镜中心，为低温下的结构表征提供了研究条件。
研究者们一直对冰的分子结构随压强改变而发生相变很感兴趣。但是，由于产生相变所需的压强通常在数千个大气压以上，需要使用特殊设计的金刚石压砧等设备来获得，不易实现。研究团队发现，通过大应变弯曲冰微纳光纤，有可能成为解决相变所需高压的简单方案。