轻盈又保暖:浙江大学教授研发出超薄高效保暖材料

小情义 2023-12-22 15:14:54

在全球气候变化和环境问题日益严重的背景下,寻找一种既能保暖又环保轻便的新型材料成为了科学家们的研究重点。12 月 21 日,浙江大学教授在这一领域取得了重要突破,他们受到北极熊厚实的毛皮启发,模仿北极熊毛的“核-壳”结构,创造出了一种超保暖的人造纤维。这种纤维的保暖性能优于传统保温材料,比羽绒服更保暖。这项研究成果已经发表在《科学》杂志上,为人类带来了一种全新的保暖材料选择。

北极熊作为一种生活在极地严寒环境中的动物,其厚实的毛皮具有极高的保暖性能。科学家们通过对北极熊毛皮的研究发现,其保暖性能主要归功于其独特的“核-壳”结构。北极熊的毛发内部有一层空气,这层空气起到了很好的隔热作用,使得北极熊能够在极寒的环境中生存。受此启发,浙江大学的科学家们开始尝试模仿这种结构,研发出一种具有类似保暖性能的人造纤维。

这种超保暖人造纤维的中心是高分子气凝胶,内部分布着直径约为10-30微米的纤长小孔,这些小孔朝着同一个方向排列,像一个个存储空气的“仓库”。这种结构使得纤维内部充满了空气,从而起到了很好的隔热作用。同时,一层热塑性聚氨酯弹性体(TPU)外壳将内部的气凝胶包裹起来,使得这种纤维具有很好的耐拉伸性能,可以直接用于机织,实现将气凝胶穿在身上的目标。

为了验证这种新型纤维的保暖性能,研究人员在学校食堂零下20摄氏度的恒温冷库中进行了测试。结果显示,这种“北极熊毛衣”的保暖效果明显优于其他衣物面料。厚度和羊毛毛衣接近,仅为羽绒衣三分之一到五分之一左右的“北极熊毛衣”表面仅上升到3.5℃,升温越少代表人体热量流失越少,这种材质完胜其他“对手”。

这项发明不仅为人们提供了一种更轻便、保暖的衣物选择,同时还具有显著的环保优势。传统的动物毛皮制品在生产过程中往往伴随着动物保护问题,而这种新型人造纤维则完全避免了这一问题。此外,由于其优越的保暖性能,这种材料有望降低人们对暖气和空调的依赖,从而减少能源消耗和温室气体排放。

当然,这种新型纤维的应用领域并不仅限于衣物。在建筑、交通、航空航天等领域,这种具有优越保温性能的材料都有着广泛的应用前景。例如,在建筑行业中,这种材料可以用于制作保温材料,提高建筑物的能源利用效率;在交通领域,它可以应用于汽车、火车等交通工具的保温系统,降低能耗;在航空航天领域,这种轻质高保暖材料可以减轻飞行器的重量,提高其运行效率。

总之,浙江大学科教授发明的这种“北极熊毛衣”为人类带来了一种全新的保暖材料选择。它的出现不仅有望改变人们的穿着习惯,还能提高生活质量,舍弃笨重的保暖衣物,还具有重要的环保意义。在未来,这种材料有望在各个领域得到广泛应用。

0 阅读:64

小情义

简介:专注社会百态,看尽万千社会