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厲害吧?魷魚皮激發了新一代太空毯的誕生!

加州大學歐文分校工程師們從隱身海洋生物的皮膚中汲取設計靈感,開發出了下一代自適應太空毯,讓用戶能夠控制自己的體溫。2019年4月29日發表在《自然通訊》(Nature Communications)上的一項研究詳細介紹了這項創新。UCI化學和生物分子工程學副教授Alon Gorodetsky說:超輕太空毯已經存在了幾十年了(你可以看到馬拉松運動員在比賽後把自己裹在毯子里以防止身體熱量的流失)但它的主要缺點是這種材料是靜態的。

研究人員製作了一個具有可變特性的版本,這樣就可以控制有多少熱量被捕獲或釋放。UCI研究人員從各種各樣的魷魚、章魚和墨魚身上得到了設計靈感,它們利用自己適應、動態皮膚在水生環境中茁壯成長。頭足類動物通過快速改變顏色來偽裝自己的獨特能力,在一定程度上要歸功於一種叫做色素團的皮膚細胞,它可以瞬間從微小的點變成扁平的圓盤。UCI化學與生物分子工程專業的研究生、該研究的第一作者Erica Leung說:我們在工作中使用了類似的概念,有一層彼此相鄰的微小金屬『島嶼』。

UCI化學與生物分子工程副教授alon Gorodetsky和該系研究生Erica Leung已經發明了一種新材料,可以根據需要捕捉或釋放熱量。圖片:Steve Zylius / UCI

在放鬆的狀態下,這些島嶼聚在一起,材料反射和捕捉熱量,就像傳統的聚酯薄膜太空毯。當這些材料被拉伸時,這些島嶼就會分散開來,使得紅外輻射得以通過,熱量得以逃逸。想到了這種新型材料的更多應用:作為建築的反射性嵌入物,提供一種能適應不同環境條件的保溫層;製作出特別適合戶外居住的帳篷;並對有價值的電子元器件進行有效的溫度管理。Gorodetsky表示,服裝將是這種新型仿生材料的特別合適的應用。Gorodetsky與運動服裝製造商Under Armour Inc.的研究項目合作。

人們在辦公室里感到舒適的溫度因人而異,一個人在21℃時可能沒問題,而坐在旁邊桌子上的人可能更喜歡24℃,該發明可能會使衣服適應室內每個人的舒適,這可能會節省30%到40%的供暖和空調能源使用。那些把自己裹在太空毯子里的馬拉松運動員,可能可以在一個集成了服裝的用戶界面上輸入一個數字,以達到所需的熱舒適水平,優化比賽期間和賽後的恢復。其他優點還包括材料的重量輕、易於操作、製造成本低以及耐用性,它可以被拉伸數千次,並恢復到原來的狀態。

博科園-科學科普|研究/來自: 加州大學歐文分校

參考期刊文獻:《自然通訊》

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