這項研究的論文“溫度依賴型聚合物吸收器作為可切換狀態(tài)的近紅外反應(yīng)器”發(fā)表在10月26日（星期五）的《科學(xué)報告》“Scientific Reports”中。

 

       “材料科學(xué)的一個主要挑戰(zhàn)是弄清楚如何調(diào)節(jié)人造材料溫度，就像人體能夠調(diào)節(jié)其溫度來適應(yīng)環(huán)境一樣。”工程學(xué)院環(huán)境設(shè)計系助理教授Mark Alston博士解釋說。

 

       該研究使用具有有效流暢流體的多微通道網(wǎng)絡(luò)（射流）作為開發(fā)由合成聚合物制成的熱功能材料的方法和概念證明。這種材料可通過精確的控制措施得到增強，這種控制措施可以切換導(dǎo)電狀態(tài)，以根據(jù)其環(huán)境改變其自身的溫度。

 

       “這種仿生工程方法推動了先進材料中聚合物的結(jié)構(gòu)組裝。自然界利用流體來調(diào)節(jié)和管理哺乳動物的溫度，植物通過光合作用吸收太陽輻射，本研究使用類似葉子的模型來模擬聚合物中的這一功能。”

 

        Alston博士補充說：“這種方法將制造出一種先進的材料，它可以吸收高太陽輻射，正如人體可以做的那樣，無論其所處的環(huán)境如何都能自動冷卻自身。熱功能材料可用于燒傷熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以冷卻皮膚表面溫度并監(jiān)測和改善皮膚愈合狀態(tài)。”

 

       這種熱流管理被證明在太空飛行中是無價的，因為高的太陽負載會導(dǎo)致熱應(yīng)力對太空艙結(jié)構(gòu)完整性造成影響。

 

       通過調(diào)節(jié)車輛的結(jié)構(gòu)材料溫度，不僅可以提高結(jié)構(gòu)性能，還能產(chǎn)生有用的功率。該熱能可以從再循環(huán)流體系統(tǒng)中移除，以儲存在艙上的儲液罐中。熱能一旦被捕獲，能量就可以轉(zhuǎn)化為電能或加熱水供機組人員使用。

 

       本研究的實驗方面是以實驗室為基礎(chǔ)并與英國市政府研究所——科學(xué)研究理事會（SRFC）共同進行的。該研究的下一步是確保為示范性擴充提供資金，以呈現(xiàn)給航空航天制造業(yè)并確定一個工業(yè)伙伴。