物理科技生物学-PHYICA

科学家制造智能隔热器

技术工程 2022-03-17 21:54:10

Scientists fabricate smart heat isolator智能热隔离器的制造工艺。学分:王琨郑州大学和中国科学院过程工程研究所的研究人员开发了一种智能材料,它将中空多壳结构二氧化钛和热敏聚合物结合起来,以自动控制热传递。这项研究发表在1月20日的《绿色能源与环境》杂志上。

热量是化学反应最广泛使用的驱动力,但化石燃料的燃烧会导致巨大的二氧化碳排放。有效的热能管理是绿色生产的关键。

开发一种能够自动控制热传递的智能材料是限制这种排放的一种方法。这种智能材料的目标是在相对较低的温度下进行隔热,同时在反应系统过热时散热。

“HoMS由多个壳体和壳体之间独立的封闭空腔组装而成。它具有独特的能量传递特性,在所有中空材料中是一种非常特殊的结构。

HoMS的快速发展始于2009年顺序模板法的发展,多年的研究发现它在有效表面暴露和优化质量传输方面具有优势。

杨乃亮教授认为,多壳中空结构可以提供更多的界面,从而进一步抑制热对流和传热,从而更有利于隔热。

“HoMS聚合物复合材料具有智能隔热性能,并在给定温度下表现出优异的隔热性能。如果系统过热,热导率会自动增加,释放储存的能量,”杜江教授说。

研究表明,热响应聚合物是建立热场的一个有前途的模型,并首次揭示了通过HoMS的传热模式。这种复合材料表现出不寻常的两阶段吸热行为,由此材料基质中的热流方向改变。能量在HoMS中积累,HOMs作为储热器来调节热流。

这项工作为绿色化学工业设计智能反应器提供了新的途径,从而为与热相关的应用创造了更多机会,并增加了高效能源利用的潜力。

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