點(diǎn)外賣或者外帶咖啡的方式雖然給人們帶來了便利，但是過不了多久，食物或咖啡就會(huì)自然冷卻。保溫杯或保溫飯盒可解決該問題，但其攜帶不便，并不適合一次性使用等應(yīng)用場景。

此外，目前被廣泛使用的塑料包裝在使用后可能成為白色污染的源頭，一些塑料在加熱條件下還會(huì)釋放微塑料，對人的健康構(gòu)成威脅。

那么，有沒有既方便攜帶、環(huán)保、價(jià)格低，又具備保溫特性的材料呢？

美國加州大學(xué)歐文分校團(tuán)隊(duì)以頭足類動(dòng)物（墨魚、魷魚和章魚等）的皮膚為靈感，制造出一種適應(yīng)性復(fù)合材料，該材料的優(yōu)勢在于可絕緣、隔熱。因此，其適用于飲料杯、外賣包裝、包裹箱、集裝箱等。

值得關(guān)注的是，該團(tuán)隊(duì)不僅是提出了一種制造新材料的可行性方法，而且這種復(fù)合材料的原料（銅和橡膠）的成本僅每平方米0.1美元，這與現(xiàn)有的金屬-塑料薄膜價(jià)格相當(dāng)。并且，其制作成本還會(huì)因制造規(guī)模的擴(kuò)大而進(jìn)一步下降，這為該材料的商業(yè)應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

近日，相關(guān)論文以《具有可調(diào)熱調(diào)節(jié)性的可持續(xù)包裝材料的可擴(kuò)展制造》為題發(fā)表。

該復(fù)合材料的頂層成分為銅，支撐層則是褐色橡膠狀的聚合物，整體質(zhì)地輕薄，并且彈力強(qiáng)能拉長至材料本來大小超過兩倍。值得關(guān)注的是，該材料不僅能實(shí)現(xiàn)保溫、保鮮（延遲食物的腐爛程度），并且還可對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

為此，研究人員開展了咖啡杯實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，他們不僅可從理論上精準(zhǔn)地預(yù)判溫度，還利用實(shí)驗(yàn)清楚地記錄其溫度的改變。該團(tuán)隊(duì)還能夠在標(biāo)準(zhǔn)化測試條件下實(shí)現(xiàn)紅外輻射透射率的20倍調(diào)制和熱通量的30倍調(diào)節(jié)，這種穩(wěn)定的材料甚至可以很好地應(yīng)對高水平的機(jī)械變形和重復(fù)的機(jī)械循環(huán)。穩(wěn)定性方面，該復(fù)合材料即便在1萬次應(yīng)變循環(huán)后，還可以保持可調(diào)紅外功能不變。

該材料之所以可調(diào)節(jié)熱量，可重構(gòu)的金屬結(jié)構(gòu)在其中起到關(guān)鍵性作用，金屬結(jié)構(gòu)的特征是能相互分離，而且還能在不同的應(yīng)變水平條件下進(jìn)行二次結(jié)合。

“當(dāng)材料松弛時(shí)，我們復(fù)合材料中的金屬結(jié)構(gòu)彼此相鄰，而當(dāng)材料拉伸時(shí)，它們會(huì)分開，從而可以控制紅外光的反射和透射或散熱?！痹撜撐耐ㄓ嵶髡呒又荽髮W(xué)歐文分?；瘜W(xué)工程與材料科學(xué)系副教授阿隆·戈羅德茨基對媒體表示，“這種機(jī)制類似于魷魚皮膚中的色素細(xì)胞膨脹和收縮，從而改變了可見光的反射和透射?！?/p>

色素細(xì)胞大小的變化起到怎樣的作用呢？一般來說，魷魚在日常生活中通過這種變化讓自己在遇到危險(xiǎn)或需要躲避的情況實(shí)現(xiàn)“變身”。受魷魚這種特質(zhì)的啟發(fā)，該復(fù)合材料能達(dá)到“溫度調(diào)節(jié)”的效果。

食品和飲料包裝的熱管理和受魷魚皮膚啟發(fā)的動(dòng)態(tài)溫度調(diào)節(jié)復(fù)合材料概述

以外賣包裝使用該復(fù)合材料為例，一方面它保持食物的熱度、防止快速冷卻；另一方面，也對接觸外賣包裝的人體皮膚起到保護(hù)作用，避免因食物將熱量傳遞至包裝造成皮膚燙傷等。

該材料的商業(yè)潛力在于，一方面研究人員已開發(fā)出以卷為單位的大規(guī)模生產(chǎn)方式，而不再局限于實(shí)驗(yàn)室的小規(guī)模生產(chǎn)。并且其成本低，量化生產(chǎn)方面也更易于被接受。

大面積復(fù)合材料在飲料包裝應(yīng)用中的動(dòng)態(tài)溫度調(diào)節(jié)能力

另一方面，其商業(yè)潛力還體現(xiàn)在該材料的環(huán)保屬性。這種復(fù)合材料只需利用醋即可將銅成分溶解，剩余的材料則通過現(xiàn)有的商業(yè)途徑就可實(shí)現(xiàn)材料的批量回收。

目前，該團(tuán)隊(duì)正在與多家企業(yè)建立聯(lián)系，以確認(rèn)其商業(yè)化發(fā)展的可行路徑。該復(fù)合材料適用于各種需要溫度調(diào)節(jié)的應(yīng)用場景，從一次性咖啡杯、外賣包裝、戶外帳篷到太空毯、服裝、作為建筑的絕緣層材料、有效保持貴重電子原件的溫度等。

戈羅德茨基表示，“這種材料有大量的應(yīng)用，例如應(yīng)用于疫情期間運(yùn)送到人們家中的易腐爛商品。電商為消費(fèi)者有機(jī)的任何需要溫度控制的包裹，都可以使用我們的自適應(yīng)復(fù)合材料制成內(nèi)襯?！?/p>