Влакната од поларните мечки како инспирација за топлотна изолација

Изолацијата која поларните мечки ја имаат од нивната кожа и крзно им помага да го преживеат ледениот Арктик. Од друга страна крзното од поларните мечки е инспирација за инженерите да направат совршен примерок од синтетички материјали кои ќе бидат подеднакво добри како крзното. Научници во Кина имаат развиено изолатор кој репродуцира структура на индивидуалните влакна на крзно од поларна мечка.

Крзното од поларната мечка се прилагодува со текот на времето преку процесот на еволуција, со цел да се спречи губење на топлина за време на ладно и влажно време. Поради ова и е идеален модел за синтетички термички изолатор, вели авторот Шу Ју Хонг, професор по хемија на Универзитетот за наука и технологија на Кина (USTC).

Со создавање на воздушен гел од јаглеродните цевки може да се создаде флексибилен и лесен материјал кој задржува топлина без значително да се деградира во текот на својот живот.

За разлика од косата на луѓето и другите цицачи, влакната на поларната мечка се шупливи. Кога се гледа под микроскоп, секое има долго цилиндрично јадро што поминува директно низ центарот. Формите и распонот на овие шуплини се одговорни за нивната препознатлива бела боја. Сепак, тие имаат топлина, се водоотпорни и се истегнуваат и ги имаат сите посакувани својства на топлинскиот изолатор.

Шупливите централните делови го ограничуваат движењето на топлината, што е една од најистакнатите предности на материјалите во науката, вели Jian-Wei Liu, вонреден професор на USTC. За да ја имитираат оваа структура и да се прошири на практична примена, истражувачкиот тим има произведено милиони јаглерод издлабени цевки, секој е еквивалентно на една нишка, која се намотува во еден блок на аерогел како шпагети.

Во споредба со другите аерогели и изолациони компоненти, откриле дека шупливите цевки инспирирани од поларните мечки се полесни и поотпорни на топлинскиот проток. Тие исто така се отпорни на вода. Новиот материјал беше екстремно растеглив, дури и повеќе од самата коса, што дополнително ја зголеми неговата применливост.

Следниот предизвик е да се создаде овој материјал во поголем обем и да се стремиме кон негова индустриска употреба. Во моментов, материјалот со јаглеродни цевки не може лесно да се произведува, но се очекува овие граници да се надминат.