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这个期刊怎么样,功能材料期刊怎么样

来源:整理 时间:2022-04-08 17:08:25 编辑:教育知识 手机版

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《多功能材料》(MultifunctionalMaterials)期刊上。该材料已被合并到臂章中。从结构力学上考虑,材料本身要相当坚硬。包括相变物质以防止佩戴者与伪装材料一起发热。实际上,除了机械性能,碳纤维也已被实验证明其作为电极材料的潜力。

科学家研发的全新热伪装材料如何被调整以适应环境温度?

科学家研发的全新热伪装材料如何被调整以适应环境温度

虽然我们已经看到了可以使人或物体从热探测器中“隐身”的材料,但它们通常仅在一个环境温度下才有效。然而,实验性新材料可以根据用户进行调整,以在广泛的范围内工作。热检测传感器,诸如那些在夜视镜发现,通过注意物体表面和其周围环境之间的温差来工作。因此,如果两者温度相同,则物体仍不会被检测到。尽管先前开发的迷彩材料已经成功地保持了预定的温度,但它们的适应性并不是非常强。

就是新技术出现的地方。这是一种由加州大学圣迭戈分校的科学家开发的柔性材料,它由蜡状相变物质以及夹在弹性体片之间的热电合金组成。它由集成电池供电,并由佩戴者通过无线电路板控制。响应施加的电流,该合金能够在不到一分钟的时间内在10ºC到38ºC(50ºF到100.5ºF)范围内改变温度。该温度变化必须由用户根据当前观察到的环境温度手动启动。

包括相变物质以防止佩戴者与伪装材料一起发热。它是通过熔化和吸收高于或等于30ºC(86ºF)的温度(人体皮肤的表面温度)来吸收热量的。在低于30ºC的温度下,它固化,起到绝缘作用。该材料已被合并到臂章中。最终,研究人员希望创建一个完整的夹克,尽管在此之前必须对技术进行完善-目前,例如夹克的重量约为2千克(4.5磅),厚约5毫米,只能工作一个小时。

汽车想要“大减重”,是否可以从多功能碳纤维材料上下手?

瑞典查尔姆斯理工大学的科学家们,提出了一项有关多功能碳纤维材料的新理论。该校研究团队一直在探索各种可能性,比如为它加入必要的电化学特性,为减轻整车重量给出更新颖的设计理念。实际上,除了机械性能,碳纤维也已被实验证明其作为电极材料的潜力。从结构力学上考虑,材料本身要相当坚硬。而具有良好电化学性能的碳纤维,其硬度要低得多。

具有较大刚度的碳纤维,拥有较大的高度取向性晶体。而较硬的碳纤维,拥有较小且取向不良的晶体。为了兼容这个看似形同水火的矛盾,科学家们想出了各种各样的方法。研究人员表示,这种新知识,为追求结构硬度和电化学特性的“最佳平衡点”奠定了基础。我们现已知晓如何在确保刚度足够的同时,让多功能碳纤维拥有更高的储能特性。

对汽车等诸多应用而言,刚度的轻微降低并不是问题。当前市面上最昂贵的碳纤维复合材料,其刚度仅适合飞行器使用。在这之外,制造商也想要进一步扩大其市场覆盖面。在车辆设计和燃油效率方面,重量是一个很重要的因素。科学家们已经在想象,若这种新材料能够成为能源系统的一部分,将如何极大地颠覆现状。现其已于汽车和航空工业合作,以探索结构体电池的这些可能性。

作为新研究的一作,该校材料与计算力学教授 Leif Asp 表示:车身不仅仅是一个承重原件,还应该能够充当电池,或将碳纤维用于其它目的 —— 比如动能、传感器、或能量和数据的收集体。若将所有这些功能纳入汽车或飞机机身的一部分,有望实现高达 50% 的减重。有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《多功能材料》(Multifunctional Materials)期刊上。

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