哈工大傳來一個好消息，科研團隊成功研制出一款特别的凝膠，可以在1000度以上的高溫下，仍然保持出色的隔熱性能，所以這也意味着，該項科研成果有着非常廣闊的應用場景，可以稱得上是一個重大突破。那麼今天這條視頻，我們就來聊聊這款特别的凝膠，講講它到底是一種什麼物質。

随着人類科技的發展，對在極端條件下隔熱也有了很強的需求，例如，一些複雜機械設備的生産和制造，探測深空和深層地球環境等等，都需要使用到能夠提供可靠的結構穩定性和卓越的隔熱能力的隔熱材料。

那麼陶瓷氣凝膠就是一種很不錯的隔熱材料，但是由于其固有的脆性，陶瓷氣凝膠在較大的機械應力或熱沖擊下通常會出現嚴重的強度下降和結構崩潰，這可能會隔熱性能的急劇下降，會表現出顯著增加的導熱性和有限的熱機械穩定性，從事導緻災難性故障。

為解決這個問題，哈爾濱工業大學李惠教授、徐翔教授和加州大學洛杉矶分校段鑲鋒教授組成的團隊，研制出一種多尺度設計的亞晶锆石納米纖維氣凝膠，它具有之字形結構，在高溫下具有優異的熱機械穩定性和超低熱導率。

例如，在劇烈熱沖擊後強度下降極低，不到1%，工作溫度能夠達到1300度，同時大大減少了熱輻射熱傳遞，實現了迄今為止陶瓷氣凝膠中最低的高溫熱導率之一。

相關研究成果，也已于今年6月份發表在國際頂級的學術期刊《自然》上。

那麼在具體的隔熱實驗中，研究團隊将厚度僅為1厘米的材料直接放在手上，并用高達約1300度的丁烷火焰進行加熱，持續5分鐘後，材料底部的溫度仍然保持在37℃左右，完全處于人體的耐受範圍内。通過這點也可以看出，研究團隊對這種材料的信心。

另外，研究團隊還做了另一個測試，就是把這種材料作為航空發動機燃料管的典型熱障。同樣，在用丁烷火焰加熱5分鐘後，具有商用聚酰亞胺泡沫隔離層和常規二氧化矽纖維氣凝膠隔離層的内部燃料管的溫度，分别增加到267℃和159℃以上，而使用這種材料的隔離層的内部燃料管的溫度保持在33℃以下。

我們都知道，實驗室環境并不能代表真實的使用環境，在實際應用過程中，所要面對的情況必然是十分負責的。

所以，研究團隊又做了第三個實驗，模拟了一種極端條件下的複雜工作環境，包括高溫下的典型機械振動，振動頻率為0.25Hz，100次振動下從底部加熱到400℃時，頂部的溫度仍然保持在了40℃以下。

可以說，這個亞晶锆石納米纖維氣凝膠是一種具有接近零的泊松比和接近零的熱膨脹系數的熱機械超材料。

泊松比是材料的一種重要物理特性，它指的是一個物體，在一個方向拉伸或者壓縮的時候，另外兩個方向的變形表現，例如我們拉扯一根橡皮筋，會發現随着力量的增大，橡皮筋越來越長，但是寬度越來越小。泊松比接近于零，意味着它非常結實，不容易産生形變。

那麼亞晶锆石納米纖維氣凝膠特有的優異的熱機械穩定性和高溫隔熱性能的組合，已經超出了傳統陶瓷氣凝膠的範圍，成為一種在極端條件下的隔熱材料，所以其具有非常廣闊的應用場景。尤其是在航天器和深空探測器的制造，建立月球和火星基地，以及工業、消防、科研等衆多領域，都有着非常高的實用價值。

可見，哈爾濱工業大學的科研實力是真的強。其實哈工大的材料科學與工程專業、計算機科學與技術專業、機械設計制造及其自動化專業等在全世界範圍内來說，都可以排得上名次。而哈工大的飛行器設計與工程專業更是驕傲，其所在的哈爾濱工業大學航天學院，是我國第一個以培養高級航天專門人才和從事航天高技術研究為主的學院。已成功發射五顆自主研制、并具有明确應用任務的小衛星，你就說牛不牛吧！

總之，哈爾濱工業大學被譽為國防七子，絕非浪得虛名。

好了，今天咱們就聊到這兒，大家有什麼想法可以在評論區留言，一起參與讨論。記得關注我，我是老萬，謝謝大家，明天我們不見不散。

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