比硅胶硬上万倍,却更会隔热
通常来说,材料越硬,热越容易传;越会隔热,往往又软又松。可这次,科学家偏偏把两个互相“打架”的属性,塞进了同一张薄膜里。
北卡罗来纳州立大学团队做出一种新型层状复合材料,室温热导率低到约0.04瓦每米·开尔文,只有硅胶的五分之一。更夸张的是,它的弹性模量达到7.7吉帕,不是软绵绵的泡沫,而是一种真正具有机械刚性的材料。拿硅胶作参照,它的刚度大约高出700到1万倍,隔热能力却还强5倍。
窍门藏在分子排列里。
研究人员没有简单堆材料,而是像搭积木一样,把有机层和无机层一层层排好,再精确修改有机分子的结构。这样既能把材料“撑硬”,又能让热在内部传递时不断“迷路”,大幅压低热流。
而且它不是只能在实验室里做一小块,研究团队表示,这种薄膜可以采用旋涂方式制造,并有潜力扩大面积、直接做成涂层。未来可能用于电子设备、炊具、航空航天等需要又硬又隔热的场景。
真正厉害的不是找到一种更好的隔热材料,而是开始学会从分子层面,重新改写“硬”和“导热”之间的规则。
材料的极限,很多时候不是大自然规定的,而是我们过去不会设计。
