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受駱駝毛皮啟發(fā):科學(xué)家打造出無需通電的冷卻材料
文章來源:cnBeta.COM     更新時(shí)間:2020-11-12 14:51:39

 據(jù)外媒報(bào)道,當(dāng)水蒸發(fā)掉時(shí)物質(zhì)會保持較低溫度,但一旦水全部蒸發(fā)掉冷卻效果就會停止。考慮到這一點(diǎn),麻省理工學(xué)院(MIT)的科學(xué)家們開發(fā)了一種靈感來自駱駝毛皮的材料,這種材料可以讓物品不用電就能保持涼爽。

雖然乍一看裸皮駱駝的整體體溫似乎比長有皮毛的駱駝要低,但事實(shí)并非如此。皮毛起到了透氣絕緣層的作用,其為動(dòng)物的皮膚遮陽使其免受外部熱量的影響,同時(shí)能讓汗水從皮膚上蒸發(fā)出去。因此,蒸發(fā)冷卻效果持續(xù)的時(shí)間更長--雖然駱駝仍然出汗,但沒有假設(shè)的裸皮駱駝在脫水前出的汗多。

MIT的材料以類似的方式工作,其底部由一層水凝膠,頂部覆蓋一層多孔的硅基氣凝膠。水凝膠由97%的水組成,隨著凝膠溫度的升高,水蒸發(fā),凝膠溫度降低。

氣凝膠的導(dǎo)熱系數(shù)非常低,這意味著它不會從環(huán)境中吸收太多熱量。這意味著它下面的水凝膠會比其他情況下更冷,所以它的蒸發(fā)冷卻效果會延長。

在實(shí)驗(yàn)室測試中,一層5毫米的裸水凝膠會在40小時(shí)內(nèi)失去所有的水,其所處的環(huán)境溫度為30ºC。一旦水凝膠被覆蓋上一層5毫米的氣凝膠,它就會在相同的溫度下持續(xù)200小時(shí),一直到被烤干。蒸發(fā)冷卻效應(yīng)將復(fù)合材料的溫度降低了7ºC。

此外,當(dāng)水凝膠干了之后,只要加水,冷卻材料就又可以再次發(fā)揮作用。

由于氣凝膠的生產(chǎn)目前用到大型和昂貴的設(shè)備,因此研究人員正在尋找更實(shí)用、更便宜的替代品。最終,人們希望這種受駱駝毛啟發(fā)的材料能在發(fā)展中國家或其他缺乏基礎(chǔ)設(shè)施的地方的運(yùn)輸和儲存食品和藥品工作中得到應(yīng)用。

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