看過北京奧運會的開幕式的人，對體操王子李寧點燃鳥巢上的主火炬時的情景一定記憶猶新。不過當(dāng)壯觀的火焰出現(xiàn)時，或許也會有人產(chǎn)生擔(dān)心：那熊熊大火會把鳥巢的鋼結(jié)構(gòu)給熔化了嗎？這的確是個問題。當(dāng)主火炬被點燃之后，其中心溫度最高可達１２００℃，超過了銅的熔點。而即便是在離火焰１０米遠的地方，溫度也可達７０℃以上。很顯然，如果不采取保護措施，主火炬燃燒所產(chǎn)生的熱量是會對鳥巢產(chǎn)生破壞的。使用隔熱材料是大家都知道的一種方法，但這樣做顯然還不夠，因為就算是最好的隔熱材料也仍舊具有導(dǎo)熱性能。
　　為了給鳥巢穿上一件最為保險的防火外套，設(shè)計人員想到了空氣隔熱層原理。在以主火炬為圓心，以３０米為半徑的范圍內(nèi)，所有鋼結(jié)構(gòu)的外立面都覆上一層３毫米厚的隔熱鋼板，同時鋼板和鳥巢鋼結(jié)構(gòu)之間留出３０毫米的空氣層。這個空氣層因為處于封閉狀態(tài)，完全不能流動，因此跟真空環(huán)境一樣，具有非常好的隔熱功能。至于我們?yōu)槭裁赐耆床怀鲽B巢穿了這么件防火衣，是因為防火鋼板的顏色和材質(zhì)跟鳥巢主體剛結(jié)構(gòu)是完全相同的，這樣既不影響鳥巢的外觀效果，又起到了防輻射熱的作用。
　　空氣隔熱層的運用，其實每個人都不陌生，生活中處處都存在。
　　在冰箱和冰柜還是奢侈品時，鄉(xiāng)里人想要坐在家門口吃上一支冰棍可不是件容易的事。那時候，每到炎熱的夏天，常常能看到一道獨特的風(fēng)景：賣冰棍的小伙子推著自行車大聲吆喝，而自行車后座上馱著的是一個方正的泡沫箱，里面裝著的正是令許多孩子垂涎不已的冰棍。泡沫具有隔熱功能，但對于需要熬過幾個小時的冰棍而言，這仍舊不是保險的居住環(huán)境。于是賣冰棍的人往往還會在泡沫箱里墊上厚厚的棉被或者棉衣。如此一來，保溫效果就變得更為顯著了，因為棉被或棉衣里積存著幾乎不流動的空氣，起了隔熱作用。這算是空氣隔熱層一種最樸實的“民間運用”。
　　最早懂得利用空氣隔熱層的是古羅馬人，而在我國，同樣有著悠久歷史。早在戰(zhàn)國時期，就有能工巧匠發(fā)明了一種能較長時間儲存冰的器物，堪稱最古老的“冰箱”。在因出土了編鐘而聞名于世的曾侯乙墓室，考古學(xué)家還找到了一件名為銅鑒缶的東西。這件器物高６３．３厘米，邊長６２厘米，像個小冰箱。它之所以能保溫，是由于被設(shè)計成了獨特的“二件套”結(jié)構(gòu)，由內(nèi)外兩件器物組成，從而在中間形成一個空氣隔熱層。在那個買不到冰棍的年代，這種原始的“冰箱”為酷夏季節(jié)帝王們“嚼冰消暑”的奢侈生活提供了可能。
　　說到空氣隔熱層原理的運用，不得不提我們最為熟悉的熱水瓶（保溫瓶）。英國物理學(xué)家詹姆斯·杜瓦是保溫瓶的發(fā)明者。至于發(fā)明的時間，有多種說法，有人說是在１８９２年，也有人認為應(yīng)該是在１９００年。當(dāng)時他在低溫下取得了液態(tài)氫，卻不得不為如何長時間保存這種極冷的物質(zhì)而傷透腦筋。后來，他終于找到了方法。他請一位玻璃技師制作了一個雙層玻璃容器，并分別在兩層內(nèi)壁上涂上水銀，最后抽空隔層里的空氣，形成真空。就這樣，世界上第一個真正意義上的保溫瓶誕生了。
　　直到今天，熱水瓶早已走進千家萬戶，但制作方法基本上還是杜瓦的那一套，只是把水銀改成了其他反射材料。普普通通的熱水瓶，像個物理運用大師，封鎖了熱傳遞的三條道路。木瓶塞阻止了對流；玻璃是熱的不良導(dǎo)體，使得熱通過傳導(dǎo)流失的可能降到一個很低的水平；而反射層則可以讓試圖通過輻射逃跑的熱量打道回府。功勞最大的，當(dāng)數(shù)兩個瓶膽之間的真空層。但實際上，這個所謂的真空層，利用的依然是空氣隔熱層原理。
　　現(xiàn)在很多熱水瓶只不過把隔熱層中的空氣抽得稀薄些而已，算不上名副其實的真空。就算不做任何空氣抽取工作，熱水瓶依然會具有保溫功能，因為不流動的空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅次于真空隔層，能夠有效隔絕大部分的熱量傳導(dǎo)。我們常常會碰到熱水瓶不保溫了這樣的情況。細心的人會發(fā)現(xiàn)，這種情況的發(fā)生一般都是由于瓶膽底部那個尖尖的東西被損壞了。內(nèi)外膽之間的真空層不復(fù)存在都是小事，最主要的問題是由此產(chǎn)生的空氣流動讓熱找到了“內(nèi)外交流”的通道。如果能夠想辦法把破損的地方堵住，阻止空氣流動，人為制造一個空氣隔熱層，這個熱水瓶實際上還是能保溫的，只不過效果差點兒，而且安全性能不太好說。
　　空氣隔熱層的運用，與我們最為貼身的是羽絨服。羽絨服的保暖功能首先得益于羽毛。因為羽毛是熱的不良導(dǎo)體，不容易把人體所產(chǎn)生的熱量傳遞出去。但是，光靠羽毛本身對熱的阻止是遠遠不夠的。橡膠導(dǎo)熱性能也很差，然而在冰天雪地里只穿件“橡膠衣”就想避過嚴寒顯然是癡人說夢。羽絨服保暖的關(guān)鍵在于厚厚的羽絨形成了一個聚合層，羽絨與羽絨之間有相互的空隙，但空隙很小，造成其間的空氣很難流動，再加上密實面料的“幫助”，從而“制造”了一個可以為我們保暖驅(qū)寒的空氣隔熱層。
　　編輯/梁宇清