科学家展示新型超级绝缘凝胶 材料源自啤酒酿造副产物

气凝胶是当前最轻且优质的热绝缘材料，其重量的 9 成以上都是空气。但云雾状的浑浊外观，意味着它们难以当做“窗户”来使用，毕竟这是导致热量逃离建筑物的原因之一。

近日传来好消息，科罗拉多大学博尔德分校的研究人员们，已经找到了将之变透明的方法，重点是借助啤酒酿造时的副产品。

新型透明气凝胶，被安置在一个压着玻璃板的浴缸中。将空气困住，是热绝缘体的一个关键。 普通衣服透风，但羊毛和鹅绒等材料的表面积更大、可以容纳更多空气，从而实现更好的保暖效果。气凝胶的主要组成部分也是空气，这使得它们成为极佳的绝缘体，并且已经普遍用于砖块、小房子、以及冬季夹克中。

然而要将它们变成窗户的话，不得不考虑其独特的材料结构：

气凝胶具有十字交叉的固体材料结构，能够产生数十亿个气孔来吸收空气、但也散射出大量光线，使它们有时看起来会被称作‘冷冻烟雾’。

拿着原材料（来自于啤酒麦芽汁）的 Qingkun Liu。

为此，团队着手 开发 一种更加透明的气凝胶。 它不仅可以安装在窗户上让光线通过，还能保持住热量。为此研究人员转向了纤维素材料，这是一种常见的植物糖，可以操纵其分子、以均匀的格子图案连接起来。但最机智的是，他们采用了收购来的液体废弃物。

作为啤酒酿造的副产物，啤酒麦汁通常会被工厂丢弃掉。但在被该团队回收后， 他们添加了专门的细菌，可以在大约两周的时间内，从啤酒麦芽汁中制造纤维素。

对于手上的材料，研究团队可以诱导纤维素自组装称纳米纤维，然后用于制造凝胶。最终结果是，它不仅薄膜透明，且高度耐热。

这种透明气凝胶的原材料，属于啤酒制造的“副产品”。

团队称，透明气凝胶的最佳案例，就是粘贴在窗户上的薄膜。 它可以大大提升隔热性，在增加热效率的同时、成本更加低廉。研究合著者 Andrew Hess 称，替换窗户的成本很高，我们当前正在设想一种改装产品。它与消费者在 Home Depot 等商场买到的剥离和粘贴薄膜差不多。

此外，这项技术还有许多其它应用前景，包括智能衣物、汽车绝缘、以及消防防护。

新型透明气凝胶样品，可让窗户变成更好的绝缘体。

值得一提的是，这些应用甚至可以闯出地球。 几个月前，该团队赢得了美国宇航局（NASA）举办的 2018 iTech 竞赛，作品是将气凝胶作为超凡脱俗的窗户绝缘体。

这份研究的通讯作者 Ivan Smalyukh 表示，透明度是一项实用的功能，因为你可以在窗户上使用这种凝胶，甚至在外星生境中使用它。

你可以通过隔热材料采集和储存阳光的能量，保护自己免受火星或月球上巨大的温差振荡。

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