冰晶粉末要加水吗

冰晶粉末要加水后才能使用，加入水量可根据所购买的装冰晶粉末的容器提示的最佳水位刻度加水，加水后静置10~15分钟，待粉末膨胀后，再放入冰箱内冷冻才能使用。装置冰晶粉末的容器必须要非常结实牢固，保证容器内的密封性。

冰晶粉末需要加水

一般购买的冰晶粉末在使用前通常都是干燥的颗粒状，在使用前摇晃时可听到颗粒随之流动的声音，这种的在使用前是需要加水的。装冰晶的容器必须结实，装入容器的大概8分满就可以了。

加水时，可往装冰晶粉末的容器内加入凉开水或者矿泉水，水量大概在容器的2/3左右，一般所购买的容器都会标上最佳水位，根据提示添加最佳。盖紧容器盖子静置10-15分钟，待颗粒吸收后就可冷冻后使用了。

常见的冰晶盒一般为两种，一种是冰晶粉末，在冷冻前要往容器里加水，冷冻后放入水箱时也要加水;另一种是胶体流动液体，较重，只需在冷冻后放入水箱时加水即可。

粉末加水就能造雪？为何造雪技术会被西方封锁，花了5年才突破？

2019年，有网友在社交平台上发布过一段视频：一小捧白色的粉末，在把清水淋上去的时候，粉末迅速膨胀，形成了酷似雪的白色絮状物。

巧的是，今年我国举办的第24届冬奥会首次实现了用雪自由，所依赖的就是大量人造雪。中国的人造雪起步晚，经验少，一度曾被外国封锁技术，只能靠租借、购买外国的造雪机，吃尽了金钱上的苦头。

但是，既然人工造雪看起来那么“简单”，人在家里自己也可以做，为什么中国还需要花5年时间研究？人工造雪背后究竟还有何奥秘？

其实，咱们上图看到的白色絮状物并不是雪，而是一种名叫聚丙烯酸钠的化学物质。它的吸水能力很强，吸水之后会膨胀，变成了形似雪的产物，这种材料更多时候是用在摄影棚装饰拍照用，也有商家将其做成儿童玩具。

这样的“雪”不会融化，而是要在350℃的高温下才能降解，不具有真雪的特性，自然也不能用在竞技项目当中。

冬奥会需要的是真正的雪，也就是水蒸气冷却、凝华所形成的产物。延庆赛区作为本次最主要的滑雪赛场，每年的平均降雪量却只有21厘米，而且随着气候变暖最近几年的冬天下雪越来越少，因此要在这里建设滑雪中心，肯定需要大量的人造雪。

延庆赛区的滑雪赛道

我们都见过雪花，它停留在指尖上，呈现出六角对称的图案，在光线的照射下熠熠发光，十分美丽，但这样规整的形状，正印证着它形成过程的苛刻。

雪的形成有三个必要的条件：饱和的水汽、凝结晶核、适合的环境温度。

在一定的气压下，空气中水蒸气的浓度是固定的，就像制作一杯盐水中只能溶解一定质量的盐。于是，当空气中水蒸气的浓度到达了这个临界值，就变成了“饱和”的状态，就不会再增加了。

这时候，如果气温比较低，空气中多余的水汽就会直接变成水滴甚至冰晶。接着，空气中吸水的固体微粒会吸引这些冰晶，使其凝聚在一起，逐渐成为肉眼可见的较大冰晶。

六角对称的雪晶

至于为何会形成六角的形状，是由于冰晶本身就是六方晶体系，具有这样的自然习性，水蒸气在凝华的时候也固定顺着六个顶角“冲”去。有的时候，凝华的速度过快，水汽来不及向前推进，顶角上就会出现一些额外的突出物和分支，变成了我们所看到的美丽的雪花。

但由于自然条件的复杂性，顶角们所接触到的水汽供应也有差异，水汽含量丰富的顶角，发育得更快；水汽含量缺乏的顶角，就几乎不会发育。最后，雪花的形状也变得千姿百态，也有说法说，世界上根本找不出两朵完全相同的雪花。

不对称的雪花

自然界造出来的雪都还有那么多“歪瓜裂枣”，我们的人工造雪自然就更难了。人工造雪需要契合滑雪运动的需求，对于雪的要求只会比天然雪更苛刻：

雪花不能太大，否则会形成石头一样硬的雪块，绊倒滑雪者的步伐；雪花也不能太细小，这样会导致雪堆过于松软，容易让人陷进去拔不出来。

所以，人工造雪需要在水蒸气、气候和晶核之间找到一个平衡，才能造出颗粒大小适宜的雪，这个前所未有的挑战，在过去的很多年中都难住了中国人。

知道了天然雪的形成过程，人造雪自然也是要从这个过程来入手。而人造雪又可以分为两种，一种是人工降雪，一种是人工造雪。

人工降雪选择把碘化银微粒撒在云层里，这样一来微粒就会吸取云层中本来存在的水滴和冰晶，形成雪花。

但人工降雪必须要有条件适宜的气候和云朵，显然不能适应冬奥会的大量需求，所以，我们主要还是采用后者的人工造雪。

人工造雪不再能依赖云层，连水的来源也得自己找，北京冬奥会为了造雪预计会使用39万吨的水，为此需要向现有水库中调水、从高山上引水，必要时候还需要抽取地下水。

有了水之后，还要用机器将它打碎成极为微细的颗粒，加快蒸发的速度，使得空气尽快到达“水蒸气饱和”状态。

解决了水的问题，接下来则是雪花“晶核”的问题。好在北方的气候干燥，空气中本来就存在很多晶核微粒。如果不够，则需要在喷洒的水滴中添加成核剂，使得喷出去的水在空气中自然与晶核接触，落下来之前就变成了雪。

最后，延庆冬季提供了寒冷的天气，最幸运的是，张家口赛区还曾经在2021年11月迎来了30公分的降雪，这些雪在当时被储存了下来，作为了现在人造雪的基底，实现了资源的高效利用。现在，10台造雪机开足马力运转，只需20天便可以造出350000立方米的雪。

国家高山滑雪中心，造雪机正在进行造雪

为了达成这些目标，国家从2017年开始就在着手准备，中科院和很多研究机构组成了开发团队。科研人员们在零下20℃的气候条件下奋战一线，召开设计会议、实地实验、反复改造造雪机和成核剂、对地面灌水结冰……

5年后的2022年，也就是冬奥会如约开展的今年，中国经过鲜为人知的努力，在所有的比赛场馆都覆盖了高质量的人造雪。不仅如此，组委会还根据不同比赛项目的需求，超规模制造出了9种不同型号的雪。如此一来，各国的运动健儿们能在赛道上发挥出最好的水准，维护了竞技的公平性。

“我第一次来到这里（延庆赛区）的时候还是2014年，那时候这边几乎什么都没有，但是现在我每天从山上往下看，都能看到皑皑白雪以及各种美景。”在2月5日举行的媒体吹风会上，国际雪联高山滑雪委员会主席、连续为九届冬奥会设计高山滑雪项目赛道的伯恩哈德·鲁西如是说。

最后，北京冬奥会的人造雪还充分考虑到了环保的问题，原本总计划用水的39万吨，现在只用了36万吨；

并且，人工造雪符合高山的水源循环系统，这个系统包含两个水塘，作用分别是收集降雨和收集融水。在赛道使用完毕之后，这些水将通过天然沟道流回海拔900米的塘坝内，用于浇灌下游农业和绿化，堪称可持续利用的典范。

现在，各类的冰上、雪上竞赛依然在北京三大赛区如火如荼进行着，我们在享受火热的比赛氛围的同时，也不要忘了在背后默默付出的科研人员。没有上场的他们，又何尝不是这次冬奥会的英雄人物呢？

电风扇也能吹出空调的效果？这事儿不靠谱

最近“理科生是如何吹风扇的”成了热点话题，视频中电风扇的前面罩固定了8个饮用水瓶，造型非常奇特，拍摄者还大呼“太冷了”，看起来凉意十足，似乎已经能达到空调的效果。

理科生是这样吹风扇的

真有这么神奇吗？据说这里隐藏着很深的物理学空气动能与热能的转换原理，比如“压缩空气”、“节流膨胀效应”等，这里就不去探究背后的玄机了，主要看看是否真得有效果，在此之前先来了解一下之前孟加拉人发明的“塑料瓶空调”。

“塑料瓶空调”

这种空调由窗户大小的纸板和塑料瓶组成，成本非常低，据说它可以让室外的空气降低5℃进入室内，整个过程没有任何电量消耗。“塑料瓶空调”此前在网络上引发的广泛的讨论，很多人也通过实验的方式来验证它的效果，很遗憾，这种不耗电就能降温的“塑料瓶空调”实际作用非常有限。即使利用了物理学的原理，它的实现还需要一些特定的条件，比如吹进室内的风要足够的大。

“电风扇+塑料瓶”和“塑料瓶空调”有很多相似的地方，最终吹出来的风或许会大一些，这时空气的流动速度加快，身上的汗液在蒸发手机带走了更多的热量，所以会感觉凉快一些，但这实际上和把电风扇调高一档没什么差别，室内温度基本不会有变化。

其实除了在电风扇的前面罩安装瓶子，还有在后面罩上悬挂瓶子的，相比之下，它的工作原理就比较简单了。瓶子里放入冰块后，融化时产生的冷空气让电风扇吹出来的风变变得冰冰凉的。除此之外，还有把这两种设计结合在一起的，前面罩和后面罩都快被瓶子占满了。

不管这里面有多么深奥的物理学原理，经过改造的电风扇降温效果依然非常有限，和真正的空调没有可比性，而且瓶子挂上去后会还会为电风扇的电机增加负担，可能还会影响电风扇的寿命，所以不建议大家用这种方式去尝试改造。

那么还有没有其它想把电风扇改造成空调的方案呢？有，这种产品不仅具备了空调的外观形态，而且厂家一般在宣传时都会把它称之为空调扇，比较具有迷惑性，其实从工作原理来看和真正的空调完全不是一回事儿，可以把它理解为一台配备了冷水装置的电风扇。

空调扇本质上还是电风扇

空调扇内部结构

具体来说，空调扇利用了水在挥发时需要吸热的原理，里面的循环水泵可以把水箱里的冰水抽到冰帘上，然后热空气通过冰帘后形成冷空气吹出，从而达到降温的目的。

制冷效果先不说，工作原理决定了它只能吹哪凉哪，刚开始湿漉漉的空气吹在什么会感觉比较凉快，但它不能像空调那样让房间的温度整体下降，这种凉意并不会持续多长时间。而且比较糟糕的是，开时间长了会让室内空气的湿度越来越高，这时不仅体感温度会上升，对健康还会造成一定威胁，在炎热的夏天使用体验并不理想，而且频繁加水、冻冰晶也是件麻烦的事儿。

这种冷风扇虽然比普通的电风扇贵一些，但和空调相比就很便宜了，而且相比空调还具备灵活移动的特性，可以作为短期过渡使用，但如果你准备它当做空调的替代品，还是趁早打消了这种念头。

说来说去，空调才是真正的解暑利器啊！