颠覆羽绒的新型保暖纤维——气凝胶

据中科院苏州纳米所获悉，他们最近利用美国杜邦公司的气凝胶技术研制出一种”超级保温材料”。这种新材料可以在极低和极高的温度下长时间发挥隔热保温的作用。

实验数据显示，新材料能在零下196摄氏度至300摄氏度的范围内发挥防寒隔热的作用。在零下60摄氏度的环境中，保温能力是棉纤维的2.8倍。

市面上常见的保温材料

当前市面上的保温材料大致有两种。第一种就是我们大家熟知的羽绒，羽绒的球状纤维上密布千万个三角形的细小气孔，能够随着气温的变化膨胀收缩，进而产生调温的作用。羽绒服重量轻、质地软、保暖好已经成为冬季必备的日常生活用品。而且天然羽绒还具有吸湿发散的作用，不断的吸收并排放人的汗水，使身体没有闷热和潮湿感。

另一种保温产品是超细纤维，一般来讲纤度0.3旦（直径五微米）以下的纤维称之为超细纤维，主要成分有涤纶和锦纶构成。超细纤维有着表面积大及松软特点，可以设计不同的组织结构使之更多地吸收阳光热能或更快散失体温起到调节温度的作用。除了保暖衣物外超细纤维还可用于过滤、医疗卫生、劳动保护等诸多领域。

而我们这次提到的气凝胶，是脱去了大部分溶剂的凝胶，致使凝胶中固体含量多于液体，凝胶的空间 状结构充满气体，外表呈固体。气凝胶密度极低，仅为空气的2.75倍，由于光通过它时散射较小，就像光经过空气里，所以它和天空一样是看上去是蓝色。有时也被称为”冻住的烟”或”蓝烟”。

气凝胶的隔热效果

气凝胶纤细的纳米 络结构有效地限制了局域热激发的传播，其固态热导率比相应的玻璃态材料低2—3个数量级。纳米微孔洞抑制了气体分子对热传导的贡献。气凝胶能有效地透过太阳光，并阻止环境温度的红外热辐射，成为一种理想的透明隔热材料，在太阳能利用和建筑物节能方面已经得到应用。通过掺杂的手段，可进一步降低气凝胶的辐射热传导，是目前热导率最低的固态材料，可望替代聚氨脂泡沫成为新型冰箱隔热材料。掺入二氧化钛可使气凝胶成为新型高温隔热材料，作为军品配套新材料将得到进一步发展。

目前气凝胶的制备工艺已经有了飞速突破，利用溶解了石墨烯和碳纳米管的水溶液在低温下冻干获得了”碳海绵”气凝胶。”碳海绵”拥有成为理想储能保温材料的潜力，而且生产速度更加便捷，可以实现大规模的生产。