Blæksprutteskind inspirerer til skabelsen af ​​næste generations rumtæppe

Tegner designinspiration fra huden af ​​snigende havdyr, ingeniører ved University of California, Irvine har udviklet en næste generation, adaptivt rumtæppe, der giver brugerne mulighed for at kontrollere deres temperatur. Innovationen er detaljeret i en undersøgelse offentliggjort i dag i Naturkommunikation .

"Ultra-lette rumtæpper har eksisteret i årtier - du ser maratonløbere pakke sig ind i dem for at forhindre tab af kropsvarme efter et løb - men den vigtigste ulempe er, at materialet er statisk, " sagde medforfatter Alon Gorodetsky, UCI lektor i kemi- og biomolekylær teknik. "Vi har lavet en version med foranderlige egenskaber, så du kan regulere, hvor meget varme der fanges eller frigives."

UCI-forskerne tog designsignaler fra forskellige arter af blæksprutter, blæksprutter og blæksprutter, der bruger deres adaptive, dynamisk hud til at trives i vandmiljøer. En blækspruttes unikke evne til at camouflere sig selv ved hurtigt at skifte farve skyldes, delvis, til hudceller kaldet kromatoforer, der øjeblikkeligt kan ændre sig fra små punkter til fladtrykte diske.

"Vi bruger et lignende koncept i vores arbejde, hvor vi har et lag af disse små metal 'øer', der grænser op til hinanden, " sagde hovedforfatter Erica Leung, en UCI kandidatstuderende i kemisk og biomolekylær ingeniørvidenskab. "I afslappet tilstand, øerne er bundet sammen, og materialet reflekterer og fanger varme, som et traditionelt Mylar-rumtæppe. Når materialet strækkes, øerne spredte sig fra hinanden, tillader infrarød stråling at gå igennem og varme at slippe ud."

Gorodetsky sagde, at han har mange flere anvendelser i tankerne for det nye materiale:som reflekterende indsatser i bygninger for at give et isoleringslag, der tilpasser sig forskellige miljøforhold; at fremstille telte, der ville være usædvanligt gode til at holde beboerne godt tilpas udendørs; og til effektivt at styre temperaturen af ​​værdifulde elektroniske komponenter.

Beklædning ville være en særdeles passende applikation til den nye, bio-inspireret materiale, ifølge Gorodetsky, der samarbejder om forskningsprojekter med kolleger hos sportstøjsproducenten Under Armour Inc.

"Den temperatur, hvor folk har det godt på et kontor, er lidt forskellig for alle. Hvor én person kan have det fint ved 70 grader, personen ved det næste skrivebord foretrækker måske 75 grader, " sagde han. "Vores opfindelse kan føre til tøj, der tilpasser sig til komforten for hver person indendørs. Dette kan resultere i potentielle besparelser på 30 til 40 procent på energiforbruget til opvarmning og aircondition."

Og de maratonløbere, der pakker sig ind i rumtæpper, kan muligvis indtaste et nummer på en beklædningsintegreret brugergrænseflade for at opnå det ønskede niveau af termisk komfort, optimering af præstation under løb og restitution bagefter.

Andre fordele Leung nævnte inkluderer materialets lette vægt, lethed og lave produktionsomkostninger, og holdbarhed. Hun bemærkede, at den kan strækkes og vendes tilbage til sin oprindelige tilstand tusindvis af gange.