科學家展示新型超級絕緣凝膠 材料源自啤酒釀造副產物

氣凝膠是當前最輕且優質的熱絕緣材料，其重量的 9 成以上都是空氣。但云霧狀的渾濁外觀，意味著它們難以當做「窗戶」來使用，畢竟這是導致熱量逃離建築物的原因之一。

近日傳來好消息，科羅拉多大學博爾德分校的研究人員們，已經找到了將之變透明的方法，重點是藉助啤酒釀造時的副產品。

新型透明氣凝膠，被安置在一個壓著玻璃板的浴缸中。將空氣困住，是熱絕緣體的一個關鍵。 普通衣服透風，但羊毛和鵝絨等材料的表面積更大、可以容納更多空氣，從而實現更好的保暖效果。氣凝膠的主要組成部分也是空氣，這使得它們成為極佳的絕緣體，並且已經普遍用於磚塊、小房子、以及冬季夾克中。

然而要將它們變成窗戶的話，不得不考慮其獨特的材料結構：

氣凝膠具有十字交叉的固體材料結構，能夠產生數十億個氣孔來吸收空氣、但也散射出大量光線，使它們有時看起來會被稱作『冷凍煙霧』。

拿著原材料（來自於啤酒麥芽汁）的 Qingkun Liu。

為此，團隊著手 開發 一種更加透明的氣凝膠。 它不僅可以安裝在窗戶上讓光線通過，還能保持住熱量。為此研究人員轉向了纖維素材料，這是一種常見的植物糖，可以操縱其分子、以均勻的格子圖案連接起來。但最機智的是，他們採用了收購來的液體廢棄物。

作為啤酒釀造的副產物，啤酒麥汁通常會被工廠丟棄掉。但在被該團隊回收後， 他們添加了專門的細菌，可以在大約兩周的時間內，從啤酒麥芽汁中製造纖維素。

對於手上的材料，研究團隊可以誘導纖維素自組裝稱納米纖維，然後用於製造凝膠。最終結果是，它不僅薄膜透明，且高度耐熱。

這種透明氣凝膠的原材料，屬於啤酒製造的「副產品」。

團隊稱，透明氣凝膠的最佳案例，就是粘貼在窗戶上的薄膜。 它可以大大提升隔熱性，在增加熱效率的同時、成本更加低廉。研究合著者 Andrew Hess 稱，替換窗戶的成本很高，我們當前正在設想一種改裝產品。它與消費者在 Home Depot 等商場買到的剝離和粘貼薄膜差不多。

此外，這項技術還有許多其它應用前景，包括智能衣物、汽車絕緣、以及消防防護。

新型透明氣凝膠樣品，可讓窗戶變成更好的絕緣體。

值得一提的是，這些應用甚至可以闖出地球。 幾個月前，該團隊贏得了美國宇航局（NASA）舉辦的 2018 iTech 競賽，作品是將氣凝膠作為超凡脫俗的窗戶絕緣體。

這份研究的通訊作者 Ivan Smalyukh 表示，透明度是一項實用的功能，因為你可以在窗戶上使用這種凝膠，甚至在外星生境中使用它。

你可以通過隔熱材料採集和儲存陽光的能量，保護自己免受火星或月球上巨大的溫差振蕩。

From beer to Windows （ via ）

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