Разработана пленка с охлаждающей способностью
Stephen J. Mraz (Стивен Дж. Мраз), MachineDesign
Исследователи из Университета Техаса в Остине работали со своими коллегами из Шанхайского университета Цзяо Тонг в Китае и Королевского технологического института KTH в Швеции, чтобы изучить разновидность жука-лонгикорна (он же лонгхорн) который использует свои крылья, чтобы достаточно охладить свое тело, чтобы выжить в палящем жарком климате около активных вулканов в Таиланде и Индонезии, где летние температуры часто превышают 40°C, а земля нагревается до 70°C.
Когда становится жарко, жук остается неподвижным и перестает кормиться, чтобы избежать создания избыточного тепла от движения. Часть его способности сохранять хладнокровие исходит от его крыльев. У них есть треугольный пух на верхней поверхности, который, как полагают, отражает солнечный свет, одновременно помогая сбрасывать тепло внутри тела.
 |
Тип жука, способного регулировать температуру своего тела в некоторых из самых жарких мест на Земле,
является центральным элементом новых исследований, которые имеют серьезные потенциальные последствия
для охлаждения всего, от зданий до электронных устройств, экологически чистым способом |
Международная команда решила повторить крылья, используя обычные, недорогие материалы, которые механически прочны и могут использоваться в сборочных и обрабатывающих машинах большого объема. Цель состояла в том, чтобы разработать фотонный слой, который пассивно охлаждается.
Команда изготовила рабочую пленку из полидиметилсилоксана (PDMS), гибкого, широко используемого полимера, вместе с керамическими частицами. Материалы довольно распространены, и пленка изготовлена с использованием хорошо известного процесса (микро-штамповки), поэтому команда верит, что проект будет успешным, в то время как некоторые другие исследователи, которые пытались воспроизвести биологические организмы, потерпели неудачу.
Команда разработала пленку, которая снижает температуру предметов на солнце на целых 5,1°C. Она делает это пассивно, поэтому она не потребляет энергии для охлаждения.
Пленка может быть включена в покрытия и наноситься на различные объекты для решения нескольких задач. На окнах в офисных и жилых зданиях она может отражать солнечный свет и снижать расходы на кондиционирование. На солнечных батареях это может защитить клетки от разрушения солнечным светом. Обернутый вокруг припаркованных легковых и грузовых автомобилей, он может сохранить внутреннее и техническое оснащение летом. Охлаждающая пленка может использоваться даже в тканях, предметах одежды и личных электронных устройствах.
 |
Рис. 2: Фотография изготовленной пленки Bio-RC.
Фото: Техасский университет в Остине |
Управление энергетической информации США прогнозирует значительный скачок потребления кондиционеров к 2050 году - рост на 59% в жилом секторе и на 17% в коммерческом использовании. Поскольку потребность в большем охлаждении возрастает, пленка может удовлетворить потребность в пассивных методах охлаждения объектов, не потребляя большого количества энергии или не создавая нагрузки на окружающую среду.
Исследователи пытаются улучшить производственный процесс для крупномасштабного производства. Они также будут искать возможности коммерциализации в нескольких областях, включая энергоэффективные здания, водяное охлаждение, термобелье, сбор воды из пустынной росы и дополнительные системы охлаждения для электростанций.
Автор
Stephen J. Mraz (Стивен Дж. Мраз), MachineDesign.
Источник: www.machinedesign.com.
Дата размещения на сайте: 19.06. 2020 г.
Дата последнего обновления: 19.06. 2020 г.
Copyright© 2005 - 2020, ООО "Полимер-инжиниринг", г. Киев
|
