諾丁漢大學(xué)正在開發(fā)一種靈感來自大自然的尖端材料,它可以調(diào)節(jié)自身的溫度,同樣可用于治療燒傷,并幫助太空艙承受大氣壓力。
該研究論文,溫度依賴性聚合物吸收劑作為可切換狀態(tài)NIR反應(yīng)器,發(fā)表在科學(xué)報告期刊上?!安牧峡茖W(xué)的一個主要挑戰(zhàn)是如何調(diào)整人體材料的溫度,就像人體與環(huán)境的關(guān)系一樣?!敝饕髡吖こ虒W(xué)院環(huán)境設(shè)計助理教授Mark Alston博士解釋道。
該研究使用具有活性流動流體(流體)的多個微通道網(wǎng)絡(luò)作為開發(fā)由合成聚合物制成的熱功能材料的方法和概念證明。該材料通過精確的控制措施得到增強,這些控制措施可以切換導(dǎo)電狀態(tài)以管理與其環(huán)境相關(guān)的自身溫度?!斑@種生物啟發(fā)的工程方法促進了聚合物的結(jié)構(gòu)組裝,用于先進材料。自然界使用流體來調(diào)節(jié)和管理哺乳動物和植物的溫度,通過光合作用吸收太陽輻射,本研究采用葉狀模型來模擬在聚合物中起作用?!?/span>
Alston博士補充說:“這種方法將產(chǎn)生一種先進的材料,可以吸收高太陽輻射,就像人體可以做的那樣,無論放置在何種環(huán)境中,它都可以自動冷卻。熱功能材料可以用作熱量調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于燒傷,降低皮膚表面溫度,監(jiān)測和改善愈合?!?/span>
這種熱流管理在太空飛行中也可以證明是非常寶貴的,其中高太陽負荷會對太空艙的結(jié)構(gòu)完整性造成熱應(yīng)力。通過調(diào)節(jié)車輛的結(jié)構(gòu)材料溫度,這不僅可以提高結(jié)構(gòu)性能,還可以產(chǎn)生有用的功率。該熱能可以從再循環(huán)的流體系統(tǒng)中移除,以存儲在膠囊上的儲存罐中。一旦捕獲,能量可以轉(zhuǎn)換成電能或加熱水供船員使用。該研究的實驗方面是基于實驗室的,并與英國政府研究機構(gòu):科學(xué)研究設(shè)施委員會(SRFC)合作開發(fā)。該研究的下一步是確保為示范者提供資金,以便向航空航天制造業(yè)提供資金并確定工業(yè)合作伙伴。