受乐高积木启发,研究人员解决气凝胶工程问题
乐高公司常表示,旗下的ABS积木为孩子们的创意游戏带来灵感。对于阿克伦大学的研究人员来说,他们也受到了启发,用一种新的方法来制造强大的气凝胶结构。
位于俄亥俄州的阿克伦大学工程和聚合物科学学院研究副院长Sadhan Jana称,“我们从乐高积木的简单性中得到启发,并将其作为模板来开发更强大、更耐用的气凝胶承载结构。”
根据阿克伦大学的说法,“气凝胶是通过将聚合物与溶剂结合起来形成凝胶,然后从凝胶中提取出液体并用空气代替而产生的。”剩下的是一个密度非常低的多孔结构。但是直到目前,这些结构都是相当脆弱的。尽管气凝胶仍然被用于航天器的热绝缘和海洋管道的声屏障。
阿克伦大学的研究人员找到了一种方法,通过模仿乐高积木进行更好地设计。
“类似乐高的气凝胶砖块是由聚合物支杆制成的,内部空间充满了气凝胶,提供了所需的热绝缘,而模块化和强度是这种材料的主要优点,”阿克伦大学在宣布这一突破的新闻稿中说。
这显然会使结构更加牢固,牢固得多。
“一头8000磅的大象站在一个12英寸×16英寸×16英寸的气凝胶砖块结构上都不会断裂,”Jana在公告中说。
这可能会使气凝胶在更多的应用中发挥作用,研究人员已经在进行气凝胶砖块的设计,以用于生产更好的空气过滤器和低温隔热的包装材料。
而且,由于这些砖块可以像乐高积木一样拼在一起,它们更容易用来制作更大的东西。
Jana说,“现在我们可以根据应用对象的大小,利用想象力来扩大规模,只需将这种砖块堆在一起。”
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2021年8月16日
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