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天舟二号“超级冰箱”有啥黑科技?

  • 分类:科普新闻
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  • 发布时间:2021-09-30 11:03
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5月29日,天舟二号货运飞船在海南文昌发射场成功发射。8小时后,天舟二号与天和核心舱完成对接,“快递包裹”顺利抵达目的地。作为货运飞船的天舟二号此次挑起“太空快递员”的重任,主要任务是为空间站提供补给,给航天员日后在太空的生活与工作提供保障。为了保证“货物”不变质,天舟二号携带了一个“超级冰箱”——低温锁柜,由特殊的纳米气凝胶材料制成。

“神器”纳米气凝胶是什么?

纳米气凝胶是当今世界已知的最轻的固体材料,具有优异的隔热保温性能,是航天隔热材料的“扛把子”。

纳米是一种度量单位,一纳米等于十亿分之一米。纳米材料是粒子直径为1~100nm的材料。

气凝胶是一种具有纳米孔隙结构的轻质材料,是由纳米尺度的固体骨架构成的一个三维立体网络,网络结构间包含着丰富的纳米孔隙,孔隙率可以高达99.8%。由于它的骨架结构是纳米尺度的,可见光可以从中间穿过,同时会发生瑞利散射,让最常见的二氧化硅气凝胶肉眼看上去像是被冻住的蓝色烟雾。

气凝胶有两个比较显著的特点。一是重量特别轻,在比较轻柔的花朵、羽毛上都可以放置一大片气凝胶。因为气凝胶的孔隙率特别高,基本由空气填充,所以赋予了其特别轻质的性能。二是壁表面积特别大,把10克气凝胶材料完全铺展开,它拥有的表面就可以覆盖一个标准足球场。用气凝胶制成真空隔热板,搭载在货运飞船的低温冰柜上,相当于一个隔热性能和保冷性能特别好的“超级冰箱”。

纳米技术在生活中如何应用?

除了航空航天领域,纳米科技还有怎样的应用,对我们的生活有怎样的影响?

纳米衣服:超薄、除菌、除静电

因为体积小,纳米材料能够在布料表面形成一个均匀的、极薄的、间隙极小的保护层,让衣服能隔绝油滴、尘埃、污渍、细菌等,起到非常好的防护作用。运用纳米技术制成的衣服布料,材质非常薄,几乎不会改变原布料的颜色、舒适度、透气性等物理性质。

此外,在纺织制品中添加纳米微粒,可以起到除味杀菌的作用;在化纤制品中加入少量金属纳米微粒,可以消除衣服的静电现象。

纳米建筑:不会附着污渍、吸收紫外线

纳米制成的墙面涂料可以将常温下大于100nm的灰尘、水滴、油滴等污渍挡隔在外,具有保护墙壁的功能。玻璃和瓷砖涂上纳米薄层就不用经常擦洗了。此外,含有纳米微粒的建筑材料,还可以吸收对人体有害的紫外线。

纳米医疗:助力胰腺癌治疗、更加精准

在医学领域,科学家运用纳米技术研发出了新型药物,并在体外电磁信号的引导下,利用纳米技术制成的微型药物输送器,将药物有效送达肿瘤部位,使得胰腺癌的治疗取得重大突破。另外,纳米技术制成的医疗传感器,体积小、便于携带,可以随时监测患者的身体状况,使得治疗更加准确、快捷、有效。

 

来源:人民网

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