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工程师开发具有热调节特性的材料
2019年04月30日    阅读量:608    新闻来源:中国建材网 cnprofit.com  |  投稿

加利福尼亚大学欧文分校的工程师从隐形海洋生物的毛孔和皮肤中汲取设计灵感,开发出下一代自适应区域毯,为客户提供调节温度的灵活性。这项创新在Nature Communications的这一时刻印刷的研究中有详细介绍。


“超轻质太空毯已经存在了几十年 - 你看到马拉松运动员将自己包裹起来以防止比赛后体热损失 - 但关键的缺点是材料是静态的,”共同作者Alon说中国建材网cnprofit.com。 Gorodetsky,UCI化学与生物分子工程的附属教授。“我们制作了一个具有多变性能的版本,因此您可以调节捕获或释放的热量。”


该UCI研究人员把设计灵感来自使用它们的适应,动态毛孔和皮肤水环境中茁壮成长鱿鱼,章鱼和墨鱼多样的物种。头足类动物通过快速改变颜色来伪装自身的独特能力部分归因于称为色素细胞的毛孔和皮肤细胞,其可能立即从微小因素变为扁平磁盘。


“在我们的工作中我们使用了类似的概念,我们在这里有一层相互接壤的微小金属'岛',”UCI化学与生物分子工程研究生主编Erica Leung说道。“在放松的状态下,这些岛屿聚集在一起,材料反射并捕获热量,就像传统的聚酯薄膜太空毯一样。当材料被拉伸时,岛屿分开,让红外辐射通过并加热逃逸。”


Gorodetsky表示,他对这种新型材料有许多额外的功能:作为建筑物中的反射嵌件,提供适应完全不同的环境条件的绝缘层; 制造可能特别擅长保持住户舒适露天的帐篷; 并成功处理有用数字部件的温度。


服装可以成为全新的生物灵感材料的软件,以回应Gorodetsky,他与运动服装生产商Under Armour Inc.的同行合作进行分析任务。


“人们在办公室里感觉舒适的温度对于每个人来说都略有不同。如果一个人在70度时可能会很好,那么下一个桌子的人可能更喜欢75度,”他说。“我们的发明可以调整衣服以适应室内每个人的舒适度。这可以节省30%到40%的供暖和空调能源使用。”


这些将自己包裹在区域毯子中的马拉松运动员可能能够在服装集成的消费者界面上进行大量的数量化,以达到特定程度的热安慰,优化整个比赛的效率并在之后恢复。


Leung谈到的其他优点体现了材料的轻盈,轻松,低价值的生产和坚固。她知道它可能被拉伸并恢复到其真实状态数百次。


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