Nézze meg a sporthíreket is
Iratkozzon fel hírlevelünkre Nézze meg a sporthíreket is
A kutatók létrehozták a szövet prototípusát, ami úgy viselkedik mint egy termál köpeny, ami megakadályozza, hogy az alatta levő tér túl meleggé, vagy túl hideggé váljon. A köpeny nem igényel külső erőforrást, ami a fűtéshez, vagy a hűtéshez társuló energiafogyasztást csökkenten.
Globálisan, az épületekben használt energia 38%- át, és a teljes energiafogyasztás 12%-át a fűtés és hűtés teszi ki. Aaswath Raman, az Kaliforniai Egyetem alkalmazott fizikusa, aki nem vett részt a tanulmányban azt mondja,
hogy az olyan anyagok, mint a termál köpeny segítenek komfortosan tartani minket hőhullámok idején, miközben csökkenti az hőmérséklet-szabályozáshoz használt elektromos árammal járó szén-dioxid kibocsátást.
Az új tanulmányban Kehang Cui, a Sanghaji Jiao Tong Egyetem mérnöke és kollégái építettek egy kétrétegű köpenyt. A külső réteg fehér kovasavrostokból készült, ami visszaveri a látható fényt, ezt hexagonális bór-nitrit burkolja, ez egy kerámia anyag, ami visszaveri az ultraviola fényt és segít eloszlatni a hőt. A kovasav rostok és a bór-nitrit együtt a szövetet érő napfény 96%-át visszaveri. Ugyanakkor, a külső réteg elnyeli a környező terület hőjét és infravörös fényként bocsátja ki, ami szintén csökkenti a köpeny alatit hőmérsékletet az úgynevezett radiatív hűtés folyamatán keresztül. Bár a külső réteg az alatta levő teret hosszabb ideig hűvösebben tartja egy fedetlen területnél, a köpeny alatti tér lassan felmelegszik a nap folyamán. A belső réteg alumínium fóliából készült, ami a teret melegen tartja éjszaka, úgy hogy némi bent lévő hőt csapdába ejt, egy szigetelő túlélő takaróhoz hasonlóan. A kutatók a köpeny anyagának tartósságát számos extrém körülmény közt tesztelték.
(A radiatív hűtés egy mindenütt jelenlévő passzív folyamat, ami a foton hőáramlását használja, hogy elszállítsa az energiát és entrópiát. A folyamatot évtizedek óta tanulmányozza a tudományos irodalom, de nanofotonika fejlődése tette lehetővé az utóbbi idők áttöréseit a napközbeni sugárzó hűtésben. A radiatív burkolatok mindenütt jelenlévő felületek hősugárzását használja az objektumok passzív hűtésére anélkül, hogy energiát fogyasztana, vagy üvegházgázokat bocsátana ki. Az egész napos passzív sugárzó hűtés visszaveri a napfényt és a sugárzó hőt az ultrahideg külső térbe.)
Megsütötték a szövetet 800 Celsius-fokon, ami épp elég forró, hogy az asztali sót megolvassza. Kitették extrém hidegnek, folyékony nitrogénbe mártották, rakétakilövéssel megegyező mennyiségű vibrációnak tették ki, savba mártották és bután fáklyából származó tűzzel perzselték el –
mindez jóformán nem változtat az anyag szerkezetén vagy teljesítményén.
A csapat azt mondja, hogy az extrém tartósság miatt lehet, hogy alkalmas űrhajókban való és földönkívüli környezetekben való alkalmazásra.
A kutatók megnézték akcióban is a szövetet. Építettek egy teljes méretű prototípus köpenyt és tesztelték egy elektromos autón. Egy nyári napon Shanghaiban, a köpeny körülbelül 23 Celsius-fokon tartotta az autót - akár 8 fokkal is alacsonyabban, mint a külső hőmérséklet és 28 fokkal alacsonyabban mint egy köpeny nélküli autó belseje. Egy téli éjszakán köpeny az autót körülbelül 5 Celsius-fokkal melegebben tartotta, mint a külső levegő.
Következő lépésben a kutatók demonstrálni akarják még nagyobb skálájú terepteszteken, mint például a háztetők, hogy megnézzék hatását a mindennapi életünkre.
(Forrás: ScienceNews: https://www.sciencenews.org/)
