一个由来自瑞士联邦理工学院和耶鲁大学的材料科学家和工程师组成的联合团队通过实验室实验展示了充满水的通道如何在多晶冰中纵横交错，从而导致水泥和沥青等材料的断裂。在他们发表在《物理评论快报》杂志上的论文中，研究小组描述了他们用透明物体，水和硅胶进行的实验，以展示冰中的液体通道如何导致多孔材料的断裂。

水与其他液体不同，它在结冰时膨胀。这是由于水分子的独特形状和水结冰时它们之间形成的角度。这种膨胀通常被归咎于对道路和车道等材料造成的破坏，但正如研究人员指出的那样，这种破坏是由于冰晶的生长，而不是水的膨胀。因此，研究小组研究了晶体的生长，以确定它是如何造成损害的。

研究人员注意到，在现实世界中，这种损伤大多发生在不透明的材料中，比如混凝土和沥青，这使得研究过程变得非常困难，因此研究人员采取了另一种方法。他们创造了一个环境，所有的材料都以同样的方式表现，但也是透明的。

研究小组从两个用垫片隔开的玻璃载玻片开始。然后，他们用光固化胶制作了一个小孔——只有几毫米长和几毫米宽。接下来，他们用一层薄薄的硅胶覆盖孔底部的内部，在其变硬之前，他们在上面涂上荧光颗粒。然后他们把水填满毛孔。

随着设备的建立，他们只对制造的孔的一端进行冷却，同时对另一端进行加热。然后他们用显微镜观察这个动作。他们发现，当被冷冻的一端的水结冰时，硅酮开始变形，在这个过程中，在孔中形成的冰晶变得更大，同时，它对硅酮层施加了压力。

仔细观察硅胶层发现，在冰和硅胶之间有一层水，作为持续膨胀的新水的来源，这导致了在水泥和沥青等材料中看到的那种破坏。

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