Čínský výzkumný tým se inspiroval mikrostrukturou chlupů ledních medvědů a způsobem, jakým poskytují zvířatům tepelnou izolaci v extrémních podmínkách. Na základě jejich studia vyvinul syntetický materiál, který strukturu medvědích chlupů věrně imituje. Může se tak do budoucna jednat o významný tepelný izolátor, který by mohl nalézt široké uplatnění v architektuře, či kosmonautice.

Stavba chlupů odhaluje o jejich izolačních vlastnostech mnoho: jsou duté a vodotěsné, přičemž vnitřní prostor vyplňuje dlouhé válcové jádro. Zároveň disponují pružností, jsou lehké, chemicky inertní a mechanicky odolné. Malé dutiny, které tubus vyplňují, dávají chlupům vysokou tepelnou kapacitu, která je pro charakter tepelného izolátoru nezbytná.

Čínský prototyp byl vyroben z milionů dutých uhlíkových tubusů, které se chlupům ledních medvědů značně podobají. Oproti medvědím chlupům jsou však ještě lehčí a pružnější. Uhlíkové trubice byly následně navinuty do bloku aerogelu, izolačního materiálu, vznikajícího z gelu po odstranění kapalné složky. Aerogel je zároveň lehčí a teplotně odolnější než jiné izolační materiály, díky čemuž se využívá v některých vesmírných programech.

Mikroskopický snímek uhlíkového aerogelu (Zdroj: Hui-Juan Zhan)

„Chlupy ledních medvědů byly evolučně optimalizovány tak, aby zabránily tepelným ztrátám v chladných podmínkách, což z nich činí vynikající model pro vznik syntetických izolátorů,“ říká profesor Shu-Hong Yu, spoluautor projektu. „Vývojem uhlíkových trubic v aerogelu můžeme vytvořit analogický materiál, který zachytí teplo, aniž by časem podléhal znatelné degradaci.“

Tým nyní věří ve zdokonalení výroby pro masovou produkci a do budoucna doufá v jeho využití například v letectví, či kosmonautice.

Zdroj: materialstoday