来源: 时间:2022-09-03 20:35:00
科学家利用啤酒废料开发了一种透明的耐热凝胶,有一天可能会被用来为在火星上定居的人类建造类似温室的栖息地。这种 “气凝胶” 看起来像一种扁平的塑料隐形眼镜,也可以用在地球上的建筑上,帮助节省大量的能源成本。研究人员说,这种凝胶非常耐热,你可以把它放在手上,上面放火,不会感觉到任何东西。但是,与市场上的同类产品不同,该材料大多是透视的。
美国科罗拉多大学博尔德分校 (CU Boulder) 教授Ivan Smalyukh说: “透明度是一个使能的功能,因为你可以在窗户上使用这种凝胶,也可以在外星栖息地使用它。”Smalyukh说: “你可以通过隔热材料收集阳光,并将能量储存在里面,保护自己免受火星或月球上温度的大幅波动的影响。”
该集团的凝胶也更便宜,因为它来自啤酒废料。气凝胶至少是按重量计90% 的气体,但其定义特征是空气。它们的薄膜由纵横交错的固体材料组成,这些固体材料将空气捕集在数十亿个小孔中,类似于气泡包装中的气泡。正是这种诱捕能力使它们成为如此出色的绝缘体。
然而,目前大多数可用的气凝胶都是不透明的。为了制造一种不同类型的凝胶,研究人员从常见的植物糖纤维素开始。通过仔细控制纤维素分子的连接方式,团队能够将它们定向为晶格状图案。该图案非常均匀,可以使光线不受干扰地穿过,从而使凝胶具有透明的外观。研究人员可以通过在各种食物垃圾中添加专门的细菌来制造纤维素。该团队一直在开车前往Boulder地区的啤酒厂,收集啤酒麦芽汁或酿造过程中产生的废液。
“因此,我们不仅可以回收和保存进入垃圾填埋场的这种有价值的材料,而且还可以廉价地生产这种原材料,” CU Boulder的博士生Andrew Hess说。
团队努力的最终产品是薄的柔性薄膜,比玻璃轻约100倍。研究人员设想了一种可以在百货商店买到的剥离粘贴薄膜,可以简单地贴在家庭窗户上。“到目前为止,我们的方法一直围绕窗户,” 赫斯说。 他说: “然而,我们也看到我们的技术正在为许多其他应用提供支持,包括智能服装、隔热汽车和保护消防员。”
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