受骆驼毛皮启发:科学家打造出无需通电的冷却材料

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受骆驼毛皮启发:科学家打造出无需通电的冷却材料

据外媒报道,当水蒸发掉时物质会保持较低温度,但一旦水全部蒸发掉冷却效果就会停止。考虑到这一点,麻省理工学院(MIT)的科学家们开发了一种灵感来自骆驼毛皮的材料,这种材料可以让物品不用电就能保持凉爽。

虽然乍一看裸皮骆驼的整体体温似乎比长有皮毛的骆驼要低,但事实并非如此。皮毛起到了透气绝缘层的作用,其为动物的皮肤遮阳使其免受外部热量的影响,同时能让汗水从皮肤上蒸发出去。因此,蒸发冷却效果持续的时间更长–虽然骆驼仍然出汗,但没有假设的裸皮骆驼在脱水前出的汗多。

MIT的材料以类似的方式工作,其底部由一层水凝胶,顶部覆盖一层多孔的硅基气凝胶。水凝胶由97%的水组成,随着凝胶温度的升高,水蒸发,凝胶温度降低。

气凝胶的导热系数非常低,这意味着它不会从环境中吸收太多热量。这意味着它下面的水凝胶会比其他情况下更冷,所以它的蒸发冷却效果会延长。

在实验室测试中,一层5毫米的裸水凝胶会在40小时内失去所有的水,其所处的环境温度为30ºC。一旦水凝胶被覆盖上一层5毫米的气凝胶,它就会在相同的温度下持续200小时,一直到被烤干。蒸发冷却效应将复合材料的温度降低了7ºC。

此外,当水凝胶干了之后,只要加水,冷却材料就又可以再次发挥作用。

由于气凝胶的生产目前用到大型和昂贵的设备,因此研究人员正在寻找更实用、更便宜的替代品。最终,人们希望这种受骆驼毛启发的材料能在发展中国家或其他缺乏基础设施的地方的运输和储存食品和药品工作中得到应用。

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