Blog

Разработана пленка с охлаждающей способностью. Стивен Дж. Мраз

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.

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.

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.