冰，坚硬而易碎，但在科学家的手中，冰变得如发丝般柔软，可以随意弯曲、绕圈，甚至被制成传输和操控光的“光纤”。

  在昨天的浙江建设一流创新生态打造最具竞争力营商环境大会上，浙江大学光电科学与工程学院教授童利民团队牵头完成的“微纳光纤功能结构及其应用基础研究”项目荣获自然科学奖一等奖，单晶微纳光纤是该项目的主要内容之一。

  作为传输光信号的工具，光纤早已融入日常生活。“常见玻璃光纤的直径在100微米左右，约为头发丝粗细。”童利民解释，“我们的目标是将它做得更小，缩小100倍。”

  玻璃光纤在可见光和红外波段展现了良好的特性，但在波长更短、能量更高的深紫外光区域有点“力不从心”，光损耗急剧增大。冰中的水分子如果能够规则排列，在光的操控方面，则具有潜在优势。

  童利民表示，大块的玻璃易碎，但如果做成细长的光纤就能弯曲，“冰也一样，一整块的冰很硬很脆，但够细、且是微观层面上分子排列整齐的单晶时，力学性能便可呈现出不同特点，也能够弯曲。”

  为制备出没有气泡、裂纹的冰单晶，团队自行设计搭建生长装置，在低温腔里精细调控高压电场、温度、湿度，同时借助冷冻电镜测量冰光纤的直径均匀度、表面光滑度和单晶结构，为实验优化提供重要依据。

  经历大量实验探索和分析讨论，2018年初，国际上第一根直径均匀、表面光滑、单晶结构的“冰光纤”，在浙江大学的实验室诞生。

  光纤还需要自由弯曲。团队发明低温微纳操控和转移技术，在零下150摄氏度的环境下，精确地让冰光纤实现了灵活弯曲，弹性应变能达到10.9%，接近理论极限。

  冰光纤能做什么？童利民指出，在深紫外光等特殊波段，它不仅可以作为高效的线性和非线性光波导，而且在光学精密操控与测量、阿秒激光等前沿研究领域发挥重要作用。

  “这项研究最直接的价值，或许是拓宽了人们对材料可能性的想象边界。”童利民坦言，有些探索虽不能立即转化为产品，却可能在未来某个关键时刻，成为文明前行的重要基石。（记者 林辰辰　通讯员 赵艺乔 陈苑）