人工造雪

制造出雪花用于各种未能下雪又需要雪的地方
人工造雪是一个由水变雪的物理过程,雪场的雪消融后,通过蓄水设备将消融雪水积蓄起来,沉积、过滤后可进行再次造雪。人工造雪技术于20世纪80年代开始应用[1]。
人工造雪技术主要分为两大类,一类是造雪装置即造雪机的结构,另一类是用于人工造雪的新型材料。人工造雪机工作的基本原理是:当水通过水泵输送到制冷设备进行雾化遇到强冷空气后,凝结成为微小的颗粒,再由喷枪喷射出去,形成颗粒状的雪花[2][3]。人造雪花是由聚丙烯酸钠形成的,聚丙烯酸钠是一种白色的新型功能高分子材料,分子链中含有大量的强亲水基团(-COONa),具有很强的吸湿性,聚丙烯酸钠遇水后,可移动的钠离子与水相互作用,离开了高分子离子链,仅剩下带负电荷的羧酸根离子。在同性电荷间的相互排斥力作用下,原易聚合物结构由相互缠绕状态逐渐伸展(或溶胀)开来,从而在网络结构内外产生渗透压,使水分子以渗参透方式向网络结构不断扩散,聚合物的体积也随之快速膨胀,外表变得晶莹剔透、松软似雪[4]。

发明启示

雪是由大气中的水蒸气形成的。当温度下降时,水蒸气液化成微小的水滴,当温度降低到一定程度,水滴会凝固成微小的冰晶。大量的冰晶集结在一起达到足够重时他们就会落向地面。在它们坠落到地面的过程中,如果空气持续低温,当他们到达地面时我们看到的就是雪花。在北极,当气温降低到-50℃的时候,人们发现自己吐出来的水汽直接凝华成细小的雪花。这些小雪花如果互相碰撞,还会发出声响,好象翻动书页的声音。探险家把这种奇妙的声响称之为“星的耳语”。由此人们得到一个非常有益的启示:只要满足水汽凝华结晶的条件,可以在各种场合下,人工制造出美丽的雪花来。
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