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研制新型保温质料灵感来自北极熊 科年夜最新效果有望未来在修建、航空航天领域应用

合肥晚报 昨天

分分pk拾由于有着由脂肪和毛皮组成的保温层,使北极熊能在酷寒的北极得以生计。在工程师眼中,北极熊的毛发是理想的隔热质料,它可以像自然质料一样锁住热量。6 月 7 日,记者从中国科年夜得知,该校课题组模诠释书根北极熊毛发的中空结构,并将其扩年夜到由许多毛发组成的块体质料上,研制出一种保温质料,该项研究能够在未来修建和航空航天领域取得普遍应用。相关效果于 6 月 6 日揭晓在细胞出书社旗下期刊《化学》上。

分分pk拾该论文通讯作者、中国迷信手艺年夜学化学系教授俞书宏说:" 北极熊的毛发经由退步完善,使其具有在酷寒湿润的情形中保温的效果,这使它成为剖析保温质料的理想模子。经由历程组装人工剖析的碳管纤维,我们可以设计出一种具有弹性的轻质质料,这类质料在应用克期内不会显着老化,而且能吸收热量。"

分分pk拾与人类或其他哺乳植物的毛发不合,北极熊的毛发是中空的。在显微镜下镌汰年夜后,每根毛发都存在空腔结构。这些空腔的形状和间距组成了它们希奇的白色外壳(现实上北极熊的毛是透明的,光在外部发生反射 ,惹起发光,看起来像白色)。同时,这也授予了它们显着的保温性和疏水性,合适人工隔热质料效仿。

" 中空的内核限制了热对流,中空结构异常也使单根毛发变得轻质,这是质料迷信中最凹陷的优势之一," 中国科技年夜学副教授刘建伟说。为了模拟这类结构,他们与中国科技年夜学近代力学系倪勇教授团队协作,模拟数百万根中空碳管,每根碳管相当于一根北极熊毛发,并将它们围绕纠缠成像通心粉一样的气凝胶。

与其他气凝胶和保温质料相比,他们发现受北极熊毛发启发仿生制备的空心管体现出轻质、隔热,也简直不受水的影响——这是一个使北极熊既能在拍浮时保持温暖,又能在湿润条件下保持绝缘性的便利功效。此外一个利益是,这类新质料与北极熊的毛发相比具有超弹性,这就进一步前进了其在工程方面的适用性。

研究职员聚焦于这类质料的相关工业用处,下一步准备将现在这类保温质料的临盆从厘米尺度扩年夜到米级尺度。 " 由于实验室装备的限制,我们剖析的碳管质料现在还没有能宏量制备,但我们预期将能够完成该质料的量产,并探索其在航空航天领域等极端条件下的应用 "。 俞教授体现。(合肥晚报 ZAKER 合肥记者 蒋瑜喷喷鼻)


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