Sebenarnya, kapal angkasa itu sangat bersih dan kemas ketika meninggalkan kilang, tetapi apabila ia kembali ke Masa Terestrial selepas tempoh penerbangan angkasa lepas, bahagian luar kapal angkasa menjadi "hitam". Kapsul Reentry kapal angkasa Shenzhou 13 telah dipamerkan sebelum ini, dan terdapat permukaan yang menghitam dan berkarbonat sepenuhnya pada sarang lebah seperti salutan di luar kapsul Reentry, yang merupakan kesan pembakaran kapsul Reentry apabila ia memasuki atmosfera. Perbezaan yang begitu besar, apabila kita mengetahui kebenaran, ia membuatkan orang merasakan bahawa perjalanan penerbangan angkasa benar-benar penuh dengan keseronokan. Malah, bahagian luar kapsul Reentry telah menjalani rawatan istimewa. Sebagai contoh, bahagian luar disalut dengan beberapa bahan ablasi dan bahan penebat haba. Walaupun suhu luaran mencecah ribuan darjah Celsius, ia tidak akan membakar kapsul Reentry. Suhu dalaman kapsul Reentry sangat selesa, yang tidak akan mengancam keselamatan angkasawan atau menjejaskan operasi biasa rover Mars.
Difahamkan bahawa apabila kapsul Shenzhou Reentry melalui kawasan penghalang hitam, masa pembakaran suhu tinggi melebihi 6 minit, dan haba menyeluruh mencapai 120000 kilojoule setiap meter persegi. Di bawah suhu tinggi beribu-ribu darjah Celsius, jika ia adalah bahan biasa, walaupun tiga lapisan dalam dan tiga lapisan luar, kapsul kemasukan semula telah dibakar, jadi ia mesti menggunakan bahan penebat haba yang sangat kuat.
Selepas bertahun-tahun penyelidikan, saintis China akhirnya telah membangunkan jenis bahan komposit baharu yang menyepadukan penebat, pencegahan haba dan galas beban. Bahan komposit baharu terdiri daripada mikrosfera berongga fenolik, mikrosfera berongga kaca, gentian bertetulang, dan sebagainya. Bahan komposit baharu diisi ke dalam struktur sarang lebah terkuat mengikut kuota tertentu, membentuk bahan penebat haba yang sangat kuat, membentuk lapisan "perlindungan terma" yang selamat untuk kapsul Reentry.
Sudah tentu, untuk meningkatkan lagi keupayaan penebat haba bahan penebat haba, satu lagi lapisan bahan pelesapan haba ditambah pada permukaan luar struktur sarang lebah kapsul Reentry di bawah suhu tinggi, yang disublimasikan secara langsung daripada pepejal kepada keadaan gas. Proses ini menyerap banyak haba, dan sisa haba terurai melalui struktur sarang lebah. Dengan lapisan bahan pelesapan haba ini, walaupun selepas dibakar pada suhu tinggi 3000 darjah Celsius, kabin akan tetap hangat sebagai musim bunga, memastikan suhu sekitar 25 darjah . Walau bagaimanapun, bahan ini akan meninggalkan kesan hitam semasa proses penguraian.
Sebagai tambahan kepada bahan penebat haba yang sangat kuat di luar kapsul Reentry, penyelidik China juga telah menjalankan banyak penyelidikan mengenai fabrik pengurusan haba dan bahan perlindungan haba dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Pencapaian penyelidikan dan pembangunan yang inovatif ini boleh mengekalkan tubuh manusia dalam julat suhu yang selesa, memberikan hala tuju baharu untuk pembangunan fabrik pintar boleh pakai, dan boleh digunakan pada dunia maya untuk merasakan perubahan suhu objek.
Fabrik pengurusan haba solar molekul yang cekap dan tahan lama
Meningkatkan kecekapan penggunaan tenaga
Bahan simpanan tenaga suria molekul (PALING) boleh menangkap tenaga suria dengan berkesan, menyimpan tenaga dalam ikatan Kimia melalui isomerisme molekul, dan membebaskan tenaga dalam bentuk haba di bawah rangsangan cahaya. Oleh kerana penyepaduan penyerapan, penukaran, penyimpanan dan pelepasan tenaga suria, ia telah mendapat perhatian yang meluas, terutamanya dalam bidang pengurusan haba peribadi. Walau bagaimanapun, disebabkan masalah ketumpatan tenaga yang rendah, kebocoran yang mudah, dan ketahanan bahan storan tenaga solar molekul yang lemah, penggunaannya dalam fabrik penyimpanan tenaga adalah terhad.
Untuk menyelesaikan masalah di atas, pasukan penyelidik Universiti Jiangnan dan Universiti Jiaotong Shanghai mereka bentuk dan mensintesis molekul pyrazolyl Azobenzene. Pengenalan struktur cincin lima anggota yang mengandungi heteroatom boleh membolehkan molekul pyrazolyl Azobenzene mempunyai penukaran pengisomeran dan masa penyimpanan tenaga pengisomeran yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, kadar penukaran pengisomeran yang tinggi bagi molekul pyrazolyl azobenzene memerlukan tindak balas rangsangan cahaya monokromatik, dan penyinaran spektrum suria standard boleh menyebabkan pengisomeran yang tidak lengkap. Oleh itu, pengkapsulan molekul pyrazolyl Azobenzene ke dalam mikrokapsul dengan prestasi penapisan UV bukan sahaja menyelesaikan masalah kebocoran semasa peralihan fasa molekul pyrazolyl Azobenzene, tetapi juga memberikan mereka prestasi penukaran isomerisasi tinggi di bawah cahaya UV spektrum luas. Selepas 2000 kali pengecasan dan penyahcasan tenaga, 50 kali cucian air dan 50 kali geseran, fabrik simpanan tenaga molekul Azobenzene berasaskan pyrazol masih mempunyai ketumpatan penyimpanan tenaga suria yang cekap.
Berbanding dengan kaedah kawalan suhu persekitaran seperti pemanasan, pengudaraan dan penyaman udara, fabrik pengurusan haba solar molekul yang cekap dan tahan lama meningkatkan kecekapan penggunaan tenaga, dan menggunakan tenaga suria sebagai sumber tenaga untuk mengurangkan pelepasan karbon dan masalah pencemaran yang disebabkan oleh penggunaan bahan api fosil. Mereka juga menyediakan cara yang berkesan untuk membina fabrik penyimpanan tenaga suria yang menyepadukan penyerapan tenaga suria, penukaran, penyimpanan dan pelepasan terkawal.
Gentian responsif haba untuk fabrik pelindung diaktifkan haba pelbagai fungsi
Tekstil pintar dengan kebolehsuaian terma dan mekanikal yang baik dijangka memainkan peranan penting dalam bidang seperti perlindungan gerakan, penyelamatan kebakaran, dan aeroangkasa. Walau bagaimanapun, kebolehprosesan yang lemah, keselesaan, dan masa tindak balas yang panjang bagi kebanyakan polimer penyesuaian haba dan mekanikal yang dilaporkan telah mengehadkan aplikasinya.
Baru-baru ini, pasukan Zhang Qinghong/Hou Chengyi dari Universiti Donghua mereka bentuk dan menyediakan secara berterusan gentian tindak balas haba dengan struktur teras kulit (gentian komersial sebagai hidrogel sensitif teras/suhu seperti kulit). Gentian komposit menunjukkan kebolehsuaian mekanikal yang cepat, pengerasan haba yang baik dan sifat penebat haba.
Dalam kajian ini, penyelidik menyelesaikan masalah lekatan antara muka yang lemah antara gentian komersial dan hidrogel responsif rangsangan dengan membina rangkaian penambat kovalen, dengan itu berjaya menyalut kulit hidrogel secara sekata pada pelbagai gentian komersial, merealisasikan pembuatan berterusan gentian responsif haba berskala besar. . Kaedah ini adalah universal dan boleh digunakan untuk pelbagai gentian komersial. Kesan sinergistik interaksi hidrofobik dan ikatan ionik membolehkan kekuatan tegangan (0.65~16 MPa) dan modulus keanjalan kulit hidrogel dilaraskan secara automatik dengan perubahan suhu. Oleh itu, gentian komposit responsif terma yang disediakan mempunyai ciri-ciri lembut dan mesra kulit pada suhu bilik dan tahan keras dan hentaman pada suhu tinggi. Di samping itu, disebabkan oleh kesan penyerapan haba pemisahan fasa dan interaksi ion, gentian pintar boleh menyerap sejumlah haba dalam persekitaran suhu tinggi (65 darjah ~ 95 darjah), mengurangkan suhu ketara sebanyak 18 darjah ~27 darjah, sekali gus mencapai kesan mencegah lecuran haba. Oleh itu, gentian pintar ini dijangka akan digunakan dalam bidang seperti peralatan pelindung sukan dan pakaian pelindung terma.
Berputar basah dan penyediaan impregnasi vakum untuk
Fasa penyimpanan haba fleksibel menukar fabrik bukan tenunan untuk fabrik boleh pakai
Dilaporkan bahawa pasukan Shi Quan, seorang penyelidik Institut Fizik Kimia Dalian, Akademi Sains China, Wu Zhongshuai dan Chen Ying, seorang profesor Universiti Deakin di Australia, telah membuat kemajuan baharu dalam penyelidikan fasa jenis gentian fleksibel. menukar bahan. Pasukan kerjasama telah menyediakan fabrik bukan tenunan berasaskan gentian Graphene Boron nitrida yang fleksibel melalui putaran basah dan impregnasi vakum, yang mempunyai fleksibiliti yang sangat baik, kapasiti penyimpanan haba dan kebolehtelapan udara, dan digunakan dalam peranti pengurusan haba manusia yang boleh dipakai.
Bahan storan tenaga perubahan fasa boleh menyerap dan melepaskan sejumlah besar haba pendam perubahan fasa pada suhu yang agak malar, dan boleh digunakan sebagai penyimpanan tenaga haba dan media kawalan suhu dalam bidang pengurusan haba manusia. Walau bagaimanapun, ciri-ciri sedia ada bahan perubahan fasa tradisional seperti kebocoran cecair yang mudah, kebolehnafasan yang lemah, dan ketegaran pepejal menjadikannya sukar untuk digunakan dalam peranti pengurusan haba pintar boleh pakai.
Untuk meningkatkan lagi kebolehtelapan gas dan ketumpatan penyimpanan tenaga peranti perubahan fasa, pasukan Shi Quan, menggunakan teknologi penyediaan pemasangan berliang tiga dimensi Graphene pasukan Wu Zhongshuai dan kelebihan unik pasukan Chen Ying dalam bidang Boron nitrida. penyediaan helaian nano, bersama-sama mencadangkan strategi umum untuk menyediakan fasa fleksibel perubahan fasa tinggi entalpi bukan tenunan melalui putaran basah. Fabrik bukan tenunan perubahan fasa ini mempamerkan nilai entalpi yang tinggi sebanyak 206.0 joule setiap gram, kestabilan haba yang sangat baik, keupayaan kitaran haba dengan kadar pengekalan entalpi sebanyak 97.6 peratus selepas 1000 kitaran, dan kebolehtelapan wap air yang sangat tinggi , yang lebih baik daripada filem dan gentian bahan perubahan fasa yang dilaporkan pada masa ini.
Pam gentian yang tertanam dalam fabrik dapat merasakan perubahan suhu di dunia maya
Penyelidik dari École Polytechnique Fédérale de Lausanne di Lausanne, Switzerland, telah membangunkan pam dalam bentuk gentian. Pam gentian ini boleh dijahit terus pada tekstil dan pakaian. Ia ringan, berkuasa dan boleh dibasuh. Inovasi ini boleh digunakan pada medan daripada Exoskeleton kepada realiti maya.
Kajian ini dijalankan berdasarkan pam berskala yang dibangunkan oleh penyelidik pada 2019. Bentuk gentian optik membolehkan penyelidik menghasilkan pam yang lebih ringan dan lebih berkuasa, yang lebih serasi dengan teknologi Boleh Dipakai. Untuk mencapai struktur unik pam, penyelidik telah membangunkan teknologi pembuatan baharu dengan membalut wayar tembaga dan poliuretana di sekeliling rod keluli dan kemudian mencairkannya panas. Selepas menanggalkan rod keluli, teknik tenunan dan jahitan standard boleh digunakan untuk menyepadukan gentian 2mm ke dalam tekstil. Pam jenis ini pada asasnya adalah saluran paip yang boleh menjana tekanan dan kadar alirannya sendiri.
Reka bentuk ringkas pam ini mempunyai banyak kelebihan. Bahan yang diperlukan adalah murah dan mudah diperoleh, dan mengembangkan proses pembuatan juga agak mudah. Oleh kerana korelasi langsung antara tekanan yang dihasilkan oleh pam dan panjangnya, saluran paip boleh dipotong mengikut situasi aplikasi, dengan itu mengoptimumkan prestasi sambil meminimumkan berat. Reka bentuk yang kukuh juga menjadikannya sesuai untuk pembersihan detergen tradisional.
Kajian itu juga menunjukkan otot Tiruan yang diperbuat daripada fabrik dan pam gentian tertanam, yang boleh digunakan untuk menggerakkan Exoskeleton yang lembut dan membantu pesakit bergerak dan berjalan. Pam juga boleh membawa dimensi baharu kepada dunia realiti maya dengan mensimulasikan sensasi suhu. Dalam keadaan ini, pengguna memakai sarung tangan, dan pam pada sarung tangan diisi dengan cecair panas atau sejuk, membolehkan pengguna merasakan perubahan suhu apabila bersentuhan dengan objek maya.
sumber:https://www.tnc.com.cn/info/c-001001-d-3732509.html