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来自乌贼的变色皮肤灵感研发出的”绝缘材料

2022/4/1 11:46:00 来源: 0

绝缘材料

 
      由美加州大学欧文分校的Alon Gorodetsky领导的一个工程师团队开发出一种新的红外反射金属化聚合物薄膜。据悉,这一灵感来自乌贼的变色皮肤。这种复合材料的可调节绝缘性能可以使它在从咖啡杯到运输容器的所有物品中发挥作用,此外它还可以回收利用并可以进行经济型大规模生产。

     乌贼是一个奇怪的海洋居民,很容易让人误以为它是一种来自外太空的生物。除了灵巧的触手、喷气式推进器、高智商(对软体动物来说)和令人不安的人类眼睛之外,乌贼跟其他头足类动物一样具有瞬间变色的能力。
      为了躲避捕食者或猎物或作为一种交流方式,乌贼会改变其颜色模式。它这样做的速度非常快,几乎就像它有一个内置的数字显示器一样。事实上,它是通过所谓的“发色团”来实现这一壮举的。这些是动物皮肤中含有色素颗粒的特殊囊体。通过使用肌肉扭曲这些囊,乌贼可以改变其半透明性、反射性或不透明性。
      以此为模型,加州大学欧文分校的研究小组想出了一种复合材料,它不是将色素转移而是调节热量。这种材料由聚合物和金属制成,它可以重新配置其结构从而使其对热量的反射更多或更少,具体则取决于对其施加的压力大小。
      Gorodetsky说道:“我们的复合材料中的金属岛在材料放松时彼此相邻,在材料被拉伸时变得分离并允许控制红外光的反射和传输或散热。这种机制类似于乌贼皮肤中的色团扩张和收缩,它改变了可见光的反射和传输。”
 
 
 
然而聪明的不仅仅是这种材料,还有该团队从商业和环境的角度使其实用的努力。研究人员表示,通过在铝的基底上涂抹铜并喷涂多层聚合物,这种新材料可以以任何卷状批量大小生产,其规模经济使成本降低到约0.1美元/平方米。
 
另外,研究小组还表示,这种薄膜可以用于从咖啡杯到手提袋到运输容器的所有东西,它的优点是绝缘性能可以调节,因此人们可以让自己的可可快速降到可饮用的温度。此外,通过去除金属和重新利用剩余的聚合物,这些材料可以用传统的商业方法进行回收。
 
截止到目前,这种材料已经以咖啡杯的形式进行了测试,其在标准化的测试条件下实现了20倍的红外辐射传输调制和30倍的热流强度调节。此外,该材料在受压时能很好地承受反复的机械循环。
 
Gorodetsky表示:“这种材料有大量的应用。想想在大流行期间被送到人们家里的所有易腐物品。亚马逊或其他公司发送的任何需要温度控制的包裹都可以使用由我们的受乌贼启发的自适应复合材料制成的衬里。现在我们可以一次制作大张的材料,我们有了可以使我们生活的许多方面受益的东西。”
责任编辑:第一时间
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