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神奇的二氧化碳制冰技术

叶雨婷

①北京冬奥会开赛以来，国家速滑馆“冰丝带”四天六刷奥运会纪录。场馆中1.2万平方米的超大冰面被誉为“冬奥历史上最快的一块冰”。从开始建设到正式比赛，这块冰一直是外界瞩目的焦点。在百年冬奥历史上，它首次使用了二氧化碳作为制冷剂。

②传统的制冰技术使用氨或氟利昂。氨具有一定的爆炸和毒性危险，安全性难以控制，氟利昂则是臭氧层空洞和地球温暖化的元凶，这两种物质都无法与天然的二氧化碳比肩。另外，应用传统制冰技术，冰面不同区域的温差较大，会导致冰面软硬不均，影响参赛选手成绩。而二氧化碳制冰技术能将“冰丝带”的冰面温差控制在0.5°C之内，硬度均匀，任运动员驰骋其上。

③二氧化碳制冰技术的核心原理是二氧化碳热力学循环。通过液态二氧化碳吸热制冰，再将吸收热量的二氧化碳提升到高温高压状态下冷凝释放能量。释放出的能量也不会被浪费，用于冰面下地基防冻、冰面平整和场馆供暖，梯级利用，一举多得。

④为“冰丝带”制冰还面临着许多难题，比如巨大的冰面就相当于一个巨大的二氧化碳蒸发器，如何制作设计如此庞大的制冰系统是一个难题。另外冰面大了以后，如何保证硬度的均匀，达到运动员进行比赛的标准也是一个难题。为此，整个冬奥团队设计了超大型的二氧化碳蒸发器，并优化了二氧化碳跨临界循环系统，通过参数控制、动态调整等方式进行优化调控，成功解决了这些难题。

⑤相较于其他举办冬奥会的城市，北京冬季温度高，降雪偏少，造雪技术的运用对赛会成功举办至关重要。特别是到了冬残奥会举办的3月北京的平均气温可以达到8°C，而目前国内外造雪机普遍工作温度是零摄氏度以下，造雪极限温度不能超过2°C。这为北京冬奥会、冬残奥会出了又一个难题。

⑥目前国际上虽然已经有零摄氏度以上人工造雪技术的应用，但往往是先制冰，再将冰碾碎，索契和平昌举办冬奥会时采用的便是这种方法。这种“雪”硬度很大，会让高山滑雪运动员的膝盖承受较大压力，影响成绩。冬奥团队将二氧化碳制冰技术运用在人工造雪领域，成功实现在0°C-15°C甚至20°C- 25°C的人工造雪，直接造出与天然雪最接近的人工雪，这为保护高山滑雪运动员身体健康，取得好成绩，提供了有力保障。二氧化碳零摄氏度以上人工造雪技术，也使在春风暖阳中跃然雪上不再是梦。

⑦在后冬奥时代，二氧化碳制冰技术将飞入寻常百姓家，在生产生活的更多领域焕发光彩、发挥出更大的作用。带给我们无限惊喜。

（根据作者发表于《中国青年报》）的文章改写）

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（节选自《让赛事插上科技的翅膀》）

[材料二]在物流自动化行业的热潮中，无人又车机器人是近几年兴起的非常重要的方向。与传统的人力叉车、自动又车相比，捷象灵越自主研发的首创无人叉车机器人有多项业界独有的底层创新，具有无盲区、更灵活、更安全的特性，意味着无人叉车行业迈向了3.0时代。中国正推动世界走向智能“智”造，下一代智慧物流将是中国保障经济内循环、引领全球工业4.0革命的核心竞争力。

（节选自《人工智能再添新场景，无人叉车进入 3.0时代》）