在迎接2022年北京冬奥会的同时，有必要借此契机全民推广和发展冰雪运动，把我国冰雪运动搞上去。南方人民表示非常羡慕北方人民，出门就可以溜冰。

冰雪运动，特别是冰上运动，速度的快慢决定了胜负，但速度的快慢取决于冰的滑度。很多人以为只要是冰就是非常滑的，要不冬天怎么经常有人滑倒。更别说在冬季开车了，一不小心就滑了，遇到了黑冰更加危险。

其实，并非所有的冰都是滑的。冰的滑度随温度而变化，当温度接近零度时，冰才会变得更滑。

为什么冰那么滑？

冰是地球上摩擦力最小的物质。可以肯定地说，结冰的道路总是危险的。但是总有一些路况比其他的更差，那就是路面黑冰。

路面黑冰

黑冰实际上几乎是完全透明的，冰里没有气泡和漩涡。之所以是黑色的，因为我们可以看到下面的路面。黑冰特别的滑，人走上去容易滑倒，车开过去容易滑出车道。

冰为什么那么滑？目前最普遍的解释是，水一旦结冰，就会在冰面产生光滑的液体涂层。这是一层薄薄的不会凝固的液体膜，这层液体膜可以移动所以使得冰的表面特别光滑，能够润滑接触面，这是冰的特性。

这层液体并不完全是水，很多学者称之为“准液体”。

冰冻的水晶体之间相互联系薄弱，这些冰冻的水晶体就像微小的滚珠一样铺在冰面上。当汽车轮胎或冰鞋在冰面上滑行时，它实际上是在这些细小的滚珠轴承上滑动。

无论是几十年的溜冰高手，还是刚刚出道的新手，都会有因为冰太滑而失手的时候。

冰在零下7度是最滑的

为了搞明白冰在什么温度下是最滑的，荷兰阿默斯特丹大学和德国马克斯·普朗克高分子研究所的学者们运用分子动力学，模拟了钢在冰上滑行的实验，测量了在100°C到0°C范围内冰的摩擦系数。

从下面这种温度与冰的摩擦系数的图中，我们可以看出，在低温时，比如零下100度，冰的表面摩擦是非常大的，几乎等同于在玻璃表面上摩擦。

温度与冰的摩擦系数

但是，随着温度从100°C上升到7°C，冰的摩擦逐渐变小。当温度在零下7度时，冰的摩擦达到最小，也就是说冰在零下7度是最滑的。当温度继续从零下7度上升到零度时，冰的摩擦反而增大了，而且显著增大。

实际上，很多滑冰场的温度都保持在零下7度，以提供最快的溜冰时间。与此项研究的结果不谋而合。

冰表面具有一层可移动分子-液体膜

为什么冰会在7°C时最滑呢？上文提到了，冰很滑是因为其表面存在一层可移动的分子。当温度从100°C上升到7°C，可移动分子的比例显著增加。

这样一来，极度低温下的冰就跟正常的固体没有区别，表面摩擦力非常大。但是当温度上升到接近融点时，冰的表面由于可移动分子的增多而变得光滑。在零下7度时，可移动分子的数量达到最多，表现为表面最光滑。当冰的温度继续上升到高于零下7度以后，由于冰面水分子过多，冰已经完全变形、不再是纯粹的冰，从而失去了光滑度。

参考资料

Weber et al. Molecular Insight into the Slipperiness of Ice. J. Phys. Chem. Lett. 2018, 9, 28382842.

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