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“一种极地熊式材料 用于隔热”

发布日期:2021-06-24 08:57:01 浏览:

对北极熊来说,脂肪、皮肤和皮毛提供的保温是寒冷北极生存的问题。 对工程师来说,北极熊的头发是合成材料梦想的模板,可以像自然版一样锁定热量。 目前,中国材料科学家正在开发这种绝缘体,再现一种北极熊的毛结构,缩放为多种毛材料,用于建筑和航空空航天行业的实际应用。 他们的工作将于6月6日发表在chem上。

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北极熊的毛已经进化优化,有助于防止寒冷和潮湿条件下的热流失,这成为合成隔热材料的优良模型。 共同的资深作者俞淑红说是大学化学教授。 中国科学技术(中国科学技术大学。 通过用碳管制作管状气凝胶,可以设计同样的弹性和轻质材料,在采用寿命期间不会大幅降低,而是可以捕获热量。

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与人类和其他哺乳动物的毛不同,北极熊的毛是空心灵的东西。 用显微镜放大后,每根都有一根长圆柱状的芯,直接穿过其中心。 众所周知,这些空腔的形状和间距是独特的白色涂层的原因。 但这些也是明显的保温能力、耐水性和弹性的来源,这些都是热绝缘体中模仿的理想特征。

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中空中心限制热量移动,减轻个别头发,这是材料科学中最突出的特征之一,中国科学技术大学副教授刘建伟说。 为了模仿这个结构,扩展到实际的尺寸,研究小组——又由中国科学技术大学机械工程学教授yong ni共同指导——制造了数百万个挖掘空碳管。 每个碳管相当于一根头发。 卷成意大利面之类的气凝胶块。

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研究表明,极地熊式空心管与其他气凝胶绝缘的组件相比更轻,抗热流能力更强。 也几乎不受水的影响。 这是一种在游泳中保持北极熊温暖,在潮湿的条件下维持绝缘性能的便利功能。 作为奖励,新材料非常有弹性,比头发本身更有弹性,工程适用性进一步提高。

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扩大制造技术建设米尺寸而不是厘米尺寸的绝缘体,是研究者对相关工业用途的下一个挑战。 虽然我们的碳管材料目前不容易批量生产,但yu表示,当我们努力实现极端航空空航天APP时,希望克服这些尺寸限制。

这项工作得到了中国国家自然科学基金委员会、中国科学院和中国国家基础研究计划的支持。

本文:《“一种极地熊式材料 用于隔热”

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