老蒋带你一层层剥开气凝胶的奥秘面纱

作者:责任编辑NO。杜一帆0322

2019-12-04 20:17:31  阅读:2325+

气凝胶其实并不奥秘。

早在上个世纪30年代,科学家就在超临界状况制备出了气凝胶。

所以单论年纪,见了气凝胶,老蒋得敬重的叫声:来了,大爷!

怎样理解气凝胶呢?

这样说吧,凝胶体,比方果冻,当你用超临界枯燥技能,将果冻里边的液体成分枯燥掉,你将得到什么?

你的眼前呈现的将是一个充填空气的空间网络结构,没错,这便是气凝胶。

也被称为世界上最轻的固体——气凝胶因其外观呈半透明微蓝色,还有个固态蓝烟的雅号。

发展到今日,除了常见的硅气凝胶,还有金属气凝胶。

我国浙江大学制备的碳气凝胶,甚至轻到难以想象:密度只要空气的六分之一,能够轻松站立在狗尾巴草的纤毛上。

别看它轻,却有着很好的物理功能,坚固耐用,可接受自身质量数千倍的压力。

特别的网络气孔结构,使得隔热性更成为气凝胶的一绝。

咱们之前剖析过泰坦尼克号,肉丝儿能够活下来全赖趴在床板上,和胸大胸小没有半罩杯联系,而杰克则是因为身体浸泡在水里导致体温敏捷丢失而死。

这儿边就比较过水和空气的导热系数,水是空气的25倍。

空气的导热系数现已很低了,气凝胶居然更低,大约只要空气的一半——因为气凝胶十分好的隔热性,因而很早就使用于航天范畴。

比方空间站和飞船的精细设备热绝缘维护,以应对太空极寒甚至高温的苛刻环境。

包含宇航服,拿登月来说,要满意零下160℃~零上130℃工作环境,气凝胶功不行没。

不过,真实让气凝胶声名鹊起的仍是这两年——因为,气凝胶居然可拿来做衣服!

想想当年董永偷看人家姑娘洗澡的心境,那可是仙女啊。有了宇航服的光环,气凝胶这迟来的露脸就显得冷艳无比。

你说作为一个资料人,老蒋不动心是不行能的。

但老蒋并未盲动,这些年资料界常常就有些横空出世的黑科技,五马蛇矛的,一出场便是满堂彩,但很快就沉寂了,相忘于江湖。

老蒋深知,归根到底,仍是只重视了概念,而实践上,有些资料在使用上并不老练,说干脆点便是炒作。

所以,老蒋的情绪是审慎的。

经过细心研讨,现在商场上气凝胶在服装上的使用有两大门户,当然不是金庸笔下的丐帮,净衣和污衣派之分。

为了便于阐明,老蒋从工艺上把它分为贴膜涂层派和纤维派。

先说贴膜涂层。

这儿讲一个条件,气凝胶由所以固体,所以要想使用于服装,只能以粉末颗粒状存在(关于纳米级的气凝胶孔洞而言,粉末状不影响其物理功能)。

也便是说,气凝胶需求一个载体。

把气凝胶粉末参加涂层液,经过工艺整理到织物上,比方聚氨酯发泡资料(厚度可调)便是此类,老蒋特意买来了这种资料的气凝胶裁缝亲测。

静态环境下,站在零℃以下的室外,身体的确感触不到寒意,阐明气凝胶的隔热才能的确拔尖。

可是一举动,哪怕仅仅正常行走,问题来了:这时候你就感觉自己像棵移动的大棚白菜,俨然背着大棚在走。

体感上极端不舒服,举动中的汗气很快凝结成水,打湿内衣。过一会脱掉衣服一看,连内衬都被汗气浸的湿漉漉的。

也便是说,衣服彻底不透气,就像保鲜膜裹着在蒸桑拿。

难道一动不如一静?

所以老蒋动了杀机,拆解了这件气凝胶裁缝。

里边的填充物经过仪器检测,透气性指数为1.5( Cubic Feet Per Minute 立方英尺每分钟,气体流量单位)假如再加上衣服的面料,那透气性几近于零。

这证明晰老蒋的判别,这种类型的气凝胶,基本是靠不准空气活动来完成的保暖。

正如咱们之前对保暖的观念,人是恒温动物,自身会发作热量,原本不需求凭借外部的热量。

而冬天,因为冰冷,体温会和冷空气发作沟通。棉花也好,羽绒也好,便是在人体和冷空气之间树立一个隔离层,减缓这种热量沟通。

经历告知咱们,越冷的当地越需求穿的更厚,添加厚度就为了进一步减缓热沟通。

但这种热量沟通只能减缓,而不行彻底隔绝,不然,假如衣服不透气或许透气性很差的话,汗气不能及时排出很简单就会凝结成水,体感十分难过。

所以现代服装除了功用性,也要归纳考虑到舒适性,不然咱们为啥不直接穿保鲜膜呢?

而且因为水的导热系数远高于空气,会加快身体热量丢失,这便是为什么冬天出汗后,会倍感冰冷的原因。

所以,若仅仅片面追求气凝胶自身超卓的隔热功用,用于工业上毫无问题,比方热力管网的保温,底子不必考虑透气性。

但人究竟不是暖气啊!

网上盛传的液氮喷气凝胶的视频也恰恰阐明晰这一点。

画面中咱们正真看到,为了证明液氮零下196℃的威力,先喷了一条五花肉,好贵!彻底不考虑价格,成果秒冻。

接下来让真人穿气凝胶出镜,试验证明气凝胶有用抵挡了液氮的极寒进犯。

但细心思量,则经不起琢磨。这个视频反过来不正阐明晰气凝胶是真的不透气吗?连液氮都能隔绝,气凝胶可不便是密不透风的一堵墙啊。

正应了那句老话:孔雀开屏当然美丽,但却露出了黑P眼儿。

所以,这一门户的气凝胶归于看上去很美那一类,它能够做的很薄,广告词也写的很漂亮,什么离别臃肿之类,但穿起来,就只能呵呵了。

那么纤维派又是怎样一回事?

望文生义,便是在涤纶、锦纶等化学合成纤维纺丝液中参加气凝胶粉末,然后制造出的每一根纤维都会含有气凝胶。

现在用这种工艺不光能够制备出气凝胶棉,还有气凝胶抓绒,气凝胶摇粒绒等。

这种工艺的优点是不改动资料的物理形状,气凝胶存在于纤维里,比方,棉也好,抓绒也好,看着仍是本来的容貌。

尽管归来仍是少年,但它的实质现已变了。

以P棉为例。

PrimaLoft公司是保暖资料研制的佼佼者,其最高规范的P棉金暖系列是现在保暖资料界的高档产品。

不过PrimaLoft公司依然不满意,于再接再厉,又推出了气凝胶P棉。

试验中,这种新资料因为选用纤维层参加气凝胶的科技,一点点没有影响到透气性,测得透气指数CFM值达295。

但保暖效能提高惊人,从数据上看,40克气凝胶P棉效能上相当于60克金暖P棉。

这就从另一方面代表着,气凝胶P棉能够用更轻的质量获得更好的保暖作用。关于防寒,特别重型防寒服来说,能够在不影响保暖功能的条件下,减轻分量。

经过对商场不一样气凝胶产品的测评,老蒋以为,气凝胶在服装上的使用,没有必要神话。

究竟,资料自身的强壮功能,和实践使用仍是有所区别,就像养猪和做红烧肉彻底不是一回事。

假如在宣传上一味杰出资料自身特点,疏忽使用体会,用猪养的肥,得出红烧肉烧的甘旨,这样的定论无异于偷换概念。

所以,归纳了功用性和舒适性,本年推出的龙牙二代B6级重型泰坦防寒服,老蒋决然挑选了气凝胶P棉。

跟着技能的前进,或许下一代气凝胶的工艺还会有新打破——到时,会呈现更好、更适合的气凝胶资料。

拭目而待,有老蒋盯着,龙牙不会错失功能好的前沿科技。

“如果发现本网站发布的资讯影响到您的版权,可以联系本站!同时欢迎来本站投稿!