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能抵抗-196℃低溫的航天高科技手套,有它冬天戶外再寒冷也不凍手

作者:甜甜愛科普

導語

驚蟄節的時候,北京降下了一場春雪,氣溫驟降,北方的農民在提前進行春耕作物的時間,并在艱難地忍受着突如其來的寒冷天氣,但由于夏收的時候正值農忙的關鍵時期,是以無論天氣多冷,農民都要在田間地頭進行農活,甚至要整夜的趕路。

此時,北京燕山地區的外賣小哥們就要進行艱苦卓絕的配送工作了,他們手握的手都開始冰涼了,臉龐也是凍得通紅,但是他們湧現出的身軀上卻都套着一件“火龍”衣,作為一名外賣人員,他們就算面對寒冬臘月也不會感冒,更能準時為群衆送餐。

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這些“火龍”衣可不是什麼喝了“火酒”後産生的火焰,而是由國外一種材料制作而成,這種材料是航天領域中最先進的高科技,它能夠抵禦極端寒冷的溫度,在它的保暖作用下,外賣小哥即便在寒風襲面的街頭也能夠撐過一天的工作量,不會受到凍傷。

那麼這到底是一種怎樣的材料,它又是如何來保護外賣小哥的手掌呢?

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一、 氣凝膠材料的出現。

外賣小哥身上套着的“火龍”衣其實就是由大陸航天技術開發的一種新型材料氣凝膠而制造而成的,它是一種多相膠凝體,表面是氣體,内部都是凝膠。

氣凝膠被譽為世界上最輕的固體材料,其密度僅有3毫克/立方厘米,相當于氫氣的三倍,或者是熱氣球的十分之一。

氣凝膠材料擁有極強的傳熱能力和隔熱能力,中國的材料科學家對其進行了一系列的研究,發現氣凝膠可以極大的減少熱量和聲波的傳遞,這又為其在航天領域中的大規模應用鋪平了道路。

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氣凝膠材料最早出現在1932年,美國國家航空航天局利用超臨界幹燥技術所研制而成的材料。

當時,由于優良的保溫隔熱性能和極低的密度,這種材料被廣泛的應用在太空飛船中,為宇航員在極端的天空環境中提供保護。

經過多次飛船航天所做出的經驗,科學家們發現,将航天服用氣凝膠材料進行制作後,可以大大減輕飛船的重量,并降低飛船的能耗,是一種非常好的輕型材料。

在研究氣凝膠的過程中,科學家們還發現這種材料在液氮極低溫的環境中也能夠抵擋極低溫的侵蝕,其表現十分搶眼。

是以,氣凝膠材料逐漸被用于改善航天服的保暖設計,并且經過多次的改進後,氣凝膠材料的性能也越來越好,現在它已經可以抵擋液氮零下196℃的低溫。

研究表明,将氣凝膠材料制作的衣服套在人的身上,就算是在零下200℃的極端低溫環境下,液氮噴射在人體所處的位置上,也不會對其造成任何損傷,最多就是感覺到一些寒冷。

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二、 低溫條件下的保暖能力。

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随着科技的發展,大陸的航天技術也不斷向前發展,氣凝膠材料也逐漸在航天領域中展現出它的“身手”。

在2013年的時候,大陸進行月球科考任務,為了睡眠倉中的溫度能夠保持在人體适宜的25℃左右,避免外界極端的溫差對人體健康造成威脅,科學家們就在晶體艙的睡眠倉上進行了一系列的改進。

他們在睡眠倉的内部覆寫了一層氣凝膠材料,這樣一來,氣凝膠材料可以對外界環境的溫度起到隔熱防護的作用,使晶體艙的睡眠倉溫度能夠保持穩定。

同時,還可以屏蔽月球上12倍于地球的輻射環境,對太空人進行保護,在難以适應的環境中,為太空人提供必要的保護。

大陸在進行航天任務的時候,也都會為宇航員準備一套氣凝膠航天服,以保障宇航員在太空飛行中的安全。

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在航天任務中,宇航員身穿宇航服,在宇宙空間中所面對的溫度是零下270℃的極端低溫,就算是身穿專門為戶外工作者設計的殘酷天氣能穿的儲熱大衣,也無法抵禦幾百度的寒冷。

但是氣凝膠航天服就可以将外界的低溫環境完全隔絕在服裝之外,不會對肌膚造成任何不适,這使航天服的設計極為完美。

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寒冷的冬天,無論是室内的供暖還是室外的日常活動,都離不開溫度計,但是氣凝膠根本不怕溫度計的“逼”迫,不怕熱不怕冷。

科學家們利用氣凝膠的結構原理,研究制造出了能夠抵禦1300℃的氣焰槍噴射,同時還能抵禦零下196℃的液氮噴射的手套,是一款非常适合戶外工作者使用的工作手套。

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三、 戶外低溫環境中的使用。

許多戶外工作者在寒冷的冬天,為了工作,隻能勉強穿上棉衣進行作業,但是在外面凍久了,手指頭都常年是冰涼的,指紋的褪色現象更常見。

這時就需要一款保溫性能更好的手套來為他們提供保護,抵禦外界嚴寒的寒風,這款手套就是由氣凝膠材料制作而成的手套。

另外,對救援人員來說,援救災區中被困群衆的安全是最重要的,他們往往要進行山地、水域等複雜環境的救援,是以在行動前就需要對救援環境進行評估。

為了對救援環境中可能存在的人員進行搜尋,救援人員使用紅外線錄影機,對可疑人員進行檢測,但是由于寒冷的氣流會對錄影機産生影響。

使用氣凝膠材料制作的服裝後,氣凝膠服會和外界的溫度進行熱交換,其中将寒冷吸收到服裝的内部,這樣就能夠減緩氣流對錄影機的影響,提高紅外錄影機的拍攝效果,可以在第一時間對災區中的人員進行救助。

是以,氣凝膠材料為人們在極端環境中的使用提供了新的選擇,适用範圍也日益擴大,相信未來,氣凝膠材料會在更多領域中展現出它的強大潛力。

結語

寒冷的冬天已經過去,氣溫漸漸回暖,外賣小哥們再也凍不成“草鞋”了,這也離不開氣凝膠材料的保護和發展,希望氣凝膠材料能夠在未來的發展中,為人類提供更全面的保護。

延伸觀點

氣溫增暖,是全球氣候發生的基本特點,但是随着氣候變化和極端天氣頻發,氣凝膠材料的保溫性能可能會在更多領域得到應用。

例如戶外運動領域,登山徒步勘探等領域,人們都需要一款能夠抵擋外界極端環境的衣服來為他們提供保護,這時就可以使用氣凝膠材料的服裝來抵禦外界環境。

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