为设备穿上“气凝胶外衣”,节能同时还能兼顾瘦身效果

材料前沿洞悉 2022-01-22

气凝胶纳米粒子纳米技术

1157 字丨阅读本文需 3 分钟

2021年12月21日,由“中科润资科技股份有限公司”(以下简称中科润资)签署,“中科润资(南京)节能科技有限公司”(以下简称中科南京)主导实施的某国有大型炼铁总厂“烧结余热蒸汽管道节能改造”项目正式启动。

项目采用新型纳米材料-气凝胶做为该段工程的保温主体材料。据悉,该厂主蒸汽管道原有传统硅酸铝棉保温层已安装超过5年,由于水汽侵蚀造成保温层保温效果衰减,散热损失加大,远不能达到节能要求,同时管道表面亦受到不同程度的腐蚀,产生安全隐患。

中科润资生产的气凝胶纳米多孔复合保温材料因其具有多孔纳米结构,超低导热系数,憎水透气性能卓越,可有效解决保温层下的腐蚀难题,且可持续稳定发挥保温节能作用达10年以上,减少后期维护费用。且保温节能材料厚度减少2/3,单位长管道节能效果提升近80%,达到瘦身节能的目的。

1、“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”。

2、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?

1)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。

2)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。

3)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。

文章来源: 人民网科普,中科润资

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