高级！神州十二号载人飞船上的“超级大冰箱”

最近“神州十二号载人飞船发射成功”事件刷爆了全网，北京时间6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，聂海胜、刘伯明、汤洪波三名航天员被顺利送入太空。在举国欢庆的同时，热心网友开始关心起宇航员们的太空生活问题，比如他们的伙食如何？毕竟吃货们关注最多的就是吃。

所谓兵马未动，粮草先行，其实早在5月29日，“快递小哥”“天舟二号”货运飞船已经运送6吨多物资抵达空间站，其中就包括宇航员们的补给物资。由营养师设计搭配出的120多道食品，为宇航员们长达3个月之久的太空生活提供了补给保障。同时为了实现食品的安全储存，科学家们也是发明了诸如纳米气凝胶冰箱等一些黑科技产品。

笔者了解到，气凝胶是一种具有纳米孔隙结构的轻质材料，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”。科学家们将气凝胶通过包覆、抽真空等诸多工序制成真空隔热板（Vacuum Insulation Panel，简称VIP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“超级大冰箱”，其优点是质量轻且隔热效果好。

其实，纳米气凝胶不仅仅用于航天领域，在民用保温领域也有广泛的应用。笔者对纳米气凝胶进行专利检索后发现，海尔、格力、长虹美菱、日本东芝等企业对于纳米气凝胶均有相关的专利布局。比如早在2003年，日本东芝公司就已经有将气凝胶应用于冰箱的保温设计的专利技术，而国内的相关专利技术则起步较晚，青岛海尔公司最早的该类专利申请也在2018年。

举两个栗子解解馋：

1

专利JP2020143834A是日本东芝公司于2019年申请的关于一种冰箱的专利，其包括冰箱主体和门，冰箱主体包括储存室，门包括箱形外轮廓部件、内部部件和隔热部件。其中内部部件是与隔热部件不同的部件，并且设置在外轮廓部件的内部。隔热部件设置在外轮廓构件的内部或作为外轮廓构件的至少一部分，包含气凝胶，干凝胶或冷凝胶。

其中“气凝胶”是指，例如通过超临界干燥将凝胶中含有的溶剂置换为气体的多孔性物质；或者通过导入特定的元素，不使用超临界干燥就可以干燥的物质；或者可以是由硅，铝，铁，铜，锆，铪，镁，钇等金属氧化物组成的无机气凝胶，这些是直径10nm～20nm的二氧化硅（SiO2）微粒子连接的结构，具有数十纳米宽的细孔；也可以是通过分别在前体状态下浸渍不同的材料（例如纤维结构）来形成作为复合绝热材料的特定绝热材料。由于气凝胶具有纳米级的细孔和格子状结构，可以缩小气体分子的平均自由行程，所以即使在常压下，气体分子之间的热传导也非常少，热传导率非常小。此外，二氧化硅微粒子和细孔比可见光的波长小，不会散射可见光，因此光透过性很高。

专利JP2020143834A中的冰箱结构图

2

专利CN211372908U是青岛海尔公司于2019年申请的关于一种气凝胶玻璃组件及具有其的冰箱的专利，气凝胶玻璃组件包括间隔相对设置的第一玻璃板和第二玻璃板、以及封闭第一玻璃板与第二玻璃板的周缘的封装件，第一玻璃板、第二玻璃板与封装件共同围出容纳空间，气凝胶玻璃组件还包括设置于容纳空间中的气凝胶层，封装件具有朝向容纳空间的缓冲层、以及位于缓冲层远离容纳空间一侧的密封层。与现有技术相比，该气凝胶玻璃组件通过设置于容纳空间中的气凝胶层，不仅使气凝胶玻璃组件具有良好的透光性和轻质的特性，而且极大地降低了气凝胶玻璃组件的导热系数。

专利CN211372908U中的气凝胶玻璃组件结构图

然而，对于神州十二号飞船上搭载的气凝胶冰箱的具体细节，我们不得而知，因为其有可能是以国防专利的形式进行保护，而国防专利的申请及审查、管理等流程都是保密的，在解密前依照《中华人民共和国保守国家秘密法》和国家有关规定进行管理。所以，我们也期待相关军用技术转民用推广的那天早点到来，让先进的科学技术造福更多的普通民众。

最后，祝愿我们的三位宇航员在太空吃好喝好，工作顺利，平安归来！

图片来源丨网络（侵删）

作者简介：丰秀珍，集慧智佳能源与健康部门咨询师。

RECOMMEND
推荐阅读

 用知识产权的眼光

看世界

 

欢迎原创投稿，稿件一经采用，支付稿费

投稿邮箱：[e-mail]

看都看了，点个“在看”再走鸭