诺丁汉大学研发新型复合材料 可在极端温度下自行冷却

必发365登录入口2018年11月5日讯  “材料科学的一个主要挑战是如何调整人体材料的温度,就像人体与环境的关系一样,”主要作者,工程学院环境设计助理教授Mark Alston博士解释道。

诺丁汉大学正在开发一种灵感来自大自然的尖端材料,它可以调节自身的温度,同样可用于治疗烧伤,并帮助太空舱承受大气压力。

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该研究使用具有活性流动流体(流体)的多个微通道网络作为开发由合成聚合物制成的热功能材料的方法和概念证明。该材料通过精确的控制措施得到增强,这些控制措施可以切换导电状态以管理与其环境相关的自身温度。“这种生物启发的工程方法促进了聚合物的结构组装,用于先进材料。自然界使用流体来调节和管理哺乳动物和植物的温度,通过光合作用吸收太阳辐射,本研究采用叶状模型来模拟在聚合物中起作用。“

Alston博士补充说:“这种方法将产生一种先进的材料,可以吸收高太阳辐射,就像人体可以做的那样,无论放置在何种环境中,它都可以自动冷却。热功能材料可以用作热量调节系统,用于烧伤,降低皮肤表面温度,监测和改善愈合。“

这种热流管理在太空飞行中也可以证明是非常宝贵的,其中高太阳负荷会对太空舱的结构完整性造成热应力。通过调节车辆的结构材料温度,这不仅可以提高结构性能,还可以产生有用的功率。该热能可以从再循环的流体系统中移除,以存储在胶囊上的储存罐中。一旦捕获,能量可以转换成电能或加热水供船员使用。该研究的实验方面是基于实验室的,并与英国政府研究机构:科学研究设施委员会(SRFC)合作开发。该研究的下一步是确保为示范者提供资金,以便向航空航天制造业提供资金并确定工业合作伙伴。

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