如果你要用空气作为隔热材料,那么你需要类似气囊的东西把无形的气体固定住。
但是这个东西显然不能透气——否则气就漏了。
然而,不透气的东西穿在身上非常难受,因为虽然它的确暖和,但是你的汗液没办法排出去,很快,这件“衣服”就会被水黏在你的皮肤上,轻则浑身难受,重则引发痱子、湿疹等症状。
要想解决也很简单——打孔。当然,太大也不行,否则一漏风,保温性能骤降,之前的努力就全白费了。
我这方面不是很专业,但是之前给自己房间做保温的时候,我发现一毫米宽的缝隙也足以让冷风灌入,“针尖大的窟窿斗大的风”毫不夸张,所以这些孔的尺寸,再大也得在毫米级以下。
然而,在大气囊上打小孔的方案是行不通的。
1.人的毛孔密布,零星的小孔不能照顾周到,而且能蒸发的水分也有限,到头来只是杯水车薪。
2.大气囊的冗余性不足,而小孔又会形成应力集中,所以这种设计的稳定性和鲁棒性很差,小错误会引发大问题,而且一旦发生就难以控制,难以挽回。
2.1.由于应力集中的问题,我们还应当避免气囊存在过多的尖角,从气囊到气孔的部分,最好是平滑过渡的,而不是拐一个折角。那么这就决定了气囊不能太厚,气孔不能太多,否则这个曲率会很大,而太大的曲率会导致保温性能的不均匀,安全性等也会降低。然而,不够厚的气囊保温性有限,不够多的气孔也没有意义。
3.这种先制作气囊再打孔的工艺非常复杂,成本必然高企。
那么结论来了——我们需要一种微米级的气囊,既能一定程度上“束缚”住空气,同时还具有一定透气性,同时,由于其本身就兼具气囊和气孔两种功能,不需要额外处理。
这时我们发现……毛、棉等材料,其实就是天然的,微米级气囊……
当然,人造物当然也可以,无论是化纤还是气凝胶之类的常用品,乃至各种各样的微米级的疏松多孔物质都有类似的功能。只不过就要考虑安全性、性能和价格等问题了……