知冷热才不是人类专利!这种新型复合材料会调节自身“体温”

《科学报告》(Scientific Reports)杂志10月26日报道,英国诺丁汉大学(NU)的研究人员受自然启发,开发了一种新型的复合材料。这种材料可以调节自身温度,用于烧伤治疗和航空器材。论文第一作者、NU工程学院助理教授马克·阿尔斯通博士(Mark Alston)说:“材料科学面对的一个主要挑战是,如何让人造材料具备人体那样的温度调节能力。”

在自然界中,大量动植物都能采用流体实现自身温度的调控(如血液循环和光合作用等)。受此启发,阿尔斯通等采用含活性流体的多微通道网络技术和策略,开发了一种由聚合物制成的热功能材料。这种材料含有叶状模型,通过精确的控制技术进行增强,具备了可以自动切换导电状态的性能,从而根据环境调节自身温度。

阿尔斯通博士补充说:“采用这种方法制造的先进材料,可以像人体那样吸收太阳辐射并自动冷却。热功能材料可以作为烧伤的热调节系统,降低皮肤表面温度,监测和改善愈合效果。”

这种热流管理材料在航空技术中也颇具潜力。航空器在太空中飞行时,高太阳负荷会产生热应力,对太空舱的结构完整性造成破坏。利用新型复合材料调节航空器的表面温度,不仅有利于提高安全性,还可以产生可用功率。吸收的热能可以由循环流体系统去除,并储存于太空舱的储能装置中,进而转化为电能或热水供船员使用。

下一阶段,研究人员计划向航空领域的企业募集资金并确定工业合作伙伴。

编译:雷鑫宇

审稿:三水

责编:南熙