骆驼已经进化出一种看似违反直觉的方法，能在炎热的沙漠环境中保持凉爽并保持水分:它们有一层厚厚的保暖毛皮。麻省理工学院的研究人员采用基本相同的方法，开发了一种系统，可以帮助药品或新鲜农产品等物品在炎热的环境中保持低温，而不需要电力供应。
大多数人不会想到在炎热的夏天穿骆驼毛外套，但事实上许多沙漠居民确实倾向于穿厚重的外衣，基本上出于同样的原因。事实证明，骆驼的外套或人的衣服，可以帮助减少水分流失，同时让足够的汗水蒸发提供降温效果。研究人员说，测试表明，在相同的条件下，剃光头的骆驼比没有剃光头的骆驼多流失50%的水分。
麻省理工学院工程师开发的新系统使用两层材料来达到类似的效果。这种材料的底层取代了汗腺，由水凝胶组成。水凝胶是一种类似凝胶的物质，主要由水组成，包含在一种类似海绵的基质中，水可以轻易蒸发。然后再在上面覆盖一层气凝胶，就像毛皮一样挡住外部的热量，同时让水蒸气通过。
水凝胶已经用于一些冷却的应用程序,但实地测试和详细的分析表明,这种新的两层材料,不到半英寸厚,可以提供冷却超过7摄氏度的五倍的时间比单独水凝胶,超过八天而不到两个。
麻省理工学院博士后卢正茂、研究生Elise Strobach和Ningxin Chen、研究科学家Nicola Ferralis和材料科学与工程系主任Jeffrey Grossman教授今天在《Joule》杂志上发表了这一发现。
研究人员说，该系统可以用于食品包装，杏耀游戏玩家以保持新鲜度，并为农民出售易腐烂的作物提供更大的分销选择。它还可以使疫苗等药品在运送到偏远地区时得到安全保管。除了提供冷却，完全由热驱动的被动式系统还可以减少货物经历的温度变化，
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费拉里斯解释说，这种包装材料可以为易腐食品或药品提供持续的保护，从农场或工厂，通过分销链，一直到消费者家中。相比之下，现有的依赖冷藏卡车或存储设施的系统可能会在装卸过程中留下间隙，温度会急剧上升。他说:“几个小时内发生的事情对一些易腐食品的危害很大。”
两层体系所涉及的基本原材料价格低廉——气凝胶由二氧化硅制成，而二氧化硅基本上是海滩上的沙子，廉价而丰富。但制作气凝胶的加工设备是巨大和昂贵的，因此这方面将需要进一步的发展，以扩大系统的有用的应用。但至少有一家初创公司已经在开发这种大规模加工，用这种材料来制造隔热窗户。
利用水的蒸发来提供冷却效果的基本原理已经以不同的形式使用了几个世纪，包括使用双罐系统来保存食物。他们使用两个陶罐，一个在另一个里面，中间有一层湿沙子。水从沙子中蒸发，通过外罐，使内罐冷却。但是，像骆驼和其他一些沙漠动物那样，将蒸发冷却与隔热层结合起来的想法，在此之前并没有真正应用到人类设计的冷却系统中。
对于食品包装等应用，水凝胶和气凝胶材料的透明度很重要，可以通过包装清楚地看到食品的状况。但对于其他应用，如制药或太空冷却，一种不透明的绝缘层可以被使用，为特定用途的材料设计提供更多的选择，卢说，杏耀注册他是这篇论文的第一作者。
水凝胶材料由97%的水组成，水会逐渐蒸发掉。在实验装置中，覆盖5毫米气凝胶的5毫米层水凝胶需要200个小时才能失去全部水分，而裸露的水凝胶需要40个小时。这种双层材料的冷却温度略低，比8摄氏度(14.4华氏度)降低了7摄氏度(约12.6华氏度)，但效果持久得多。一旦水凝胶中的水分消失，材料就可以用水重新充电，这样循环就可以重新开始。
卢说，特别是在发展中国家，那里的电力供应往往是有限的，这样的材料可能会有很大的好处。他说:“因为这种被动冷却方法完全不依赖电力，这为那些一般易腐产品的存储和分销提供了一个良好的途径。”
