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中國科大仿北極熊毛發成功研制一種保溫材料

信息來源:石家莊7網 更新時間:2019-06-18 14:12 編輯作者:趙雅晴

  中新社合肥6月7日電 (記者 吳蘭)中國科學技術大學7日消息,該校研究人員仿北極熊毛發結構,成功研制一種保溫隔熱材料,該項研究可在未來建筑和航空航天領域得到廣泛應用。

  成果近日發表在細胞出版社旗下期刊《化學》上。

課題組模仿北極熊毛發制備的空心結構碳管。其構筑的碳管氣凝膠能制成超彈性隔熱材料。(詹慧娟/圖 中國科大供圖) 課題組模仿北極熊毛發制備的空心結構碳管。其構筑的碳管氣凝膠能制成超彈性隔熱材料。(詹慧娟/圖 中國科大供圖)

  由脂肪和毛皮構成的保溫層,使北極熊在嚴寒的北極得以生存。與人類或其他哺乳動物的毛發不同,北極熊毛發是中空的,賦予了它顯著的保溫性和疏水性——既能在游泳時保持溫暖,又能在潮濕條件下保持絕緣性的便利功能。在工程師眼中,北極熊毛發是理想的隔熱材料,適宜人工隔熱材料效仿。

  中國科學技術大學化學系教授俞書宏說:“北極熊毛發經過進化完善,使它成為合成保溫材料的理想模型。通過組裝人工合成的碳管纖維,我們可以設計出一種具有彈性的輕質材料,這種材料在使用期限內不會明顯老化,而且能吸收熱量。”

  “中空的內核限制了熱對流,中空結構同樣也使單根毛發變得輕質,這是材料科學中最突出的優勢之一,”中國科學技術大學副教授劉建偉說。為了模擬這種結構,科研團隊合作模擬數百萬根中空碳管,每根碳管相當于一根北極熊毛發,并將它們纏繞成像通心粉一樣的氣凝膠。

  研究人員聚焦于這種材料的相關工業用途,并準備將目前這種保溫材料的生產從厘米尺度擴大到米級尺度。

  俞書宏說:“由于實驗室設備的限制,合成的碳管材料目前尚不能宏量制備,但預期將能夠實現該材料的量產,并探索其在航空航天領域等極端條件下的應用。”  (完)

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