Умная облицовка регулирует температуру, изменяя форму с твердой на жидкую

قام باحثون في جامعة شيكاغو بتطوير مادة بناء تشبه الحرباء:

يغير لون وكمية الأشعة تحت الحمراءالحرارة التي يمتصها أو ينبعث منها، حسب درجة الحرارة الخارجية. وفي الأيام الحارة، تنبعث المادة ما يصل إلى 92% من حرارة الأشعة تحت الحمراء، مما يساعد على تبريد الجزء الداخلي من المبنى. وعلى النقيض من ذلك، في الأيام الباردة، تنبعث المادة بنسبة 7٪ فقط من الأشعة تحت الحمراء، مما يحافظ على دفء المبنى.

مبدأ تشغيل الطلاء. الصورة: مجموعة هسو، كلية بريتزكر للهندسة الجزيئية بجامعة شيكاغو

سر المادة يكمن في طبقة خاصةيمكن أن يتخذ شكلين مختلفين: النحاس الصلب، الذي يحتفظ بمعظم حرارة الأشعة تحت الحمراء، أو المحلول المائي، الذي ينبعث منه الأشعة تحت الحمراء. ويتم التبديل بين الشكلين باستخدام تفريغ صغير للكهرباء. يؤدي هذا التعرض إلى تحول كيميائي بين الحالات، إما بترسيب النحاس على شكل طبقة رقيقة أو إزالة هذا النحاس.

المادة التي تم إنشاؤها لا تحترق ، ويمكن أن يكون لونهايتم تخصيصها وفقًا للاحتياجات المعمارية. أوضح المؤلفون أن المرحلة المائية شفافة ويمكن وضع أي لون تقريبًا خلفها دون التأثير على قدرتها على امتصاص الأشعة تحت الحمراء. يلاحظون أيضًا أن درجة الحرارة التي يتم فيها تنشيط المصدر الكهربائي وتغيير خصائص الطلاء يمكن تعديلها بواسطة المستخدم.

تحتوي المادة على طبقة يمكن أن تأخذهاحالتين: نحاس صلب ، يحتفظ بمعظم حرارة الأشعة تحت الحمراء ، مما يساعد على إبقاء المبنى دافئًا ؛ أو محلول مائي ينبعث منه الأشعة تحت الحمراء ، والذي يمكن أن يساعد في تبريد المبنى. الصورة: مجموعة هسو ، كلية بريتزكر للهندسة الجزيئية بجامعة شيكاغو

في عملهم، وصف المهندسون النموذج الأوليإكساء المبنى: مربع قطره حوالي 6 سم. بالنسبة للتطبيقات الواقعية، يمكن دمج أعداد كبيرة من هذه المقاطع المنظمة للحرارة في صفائح كبيرة، مثل البلاط. ووجدت الدراسة أن قدرة المادة على التبديل بين حالتين ظلت فعالة حتى بعد 1800 دورة.

في الواقع ، وجدنا طريقة منخفضة الطاقةتعامل مع المبنى وكأنه شخص. تقوم بإضافة طبقة عندما تكون باردًا وتخلع طبقة عندما تكون ساخنًا. تسمح لنا هذه المادة الذكية بالحفاظ على درجة الحرارة في المبنى دون تكاليف طاقة ضخمة.

بو تشون هسو ، الأستاذ بجامعة شيكاغو وقائد الدراسة

قراءة المزيد:

العثور على جزء من قطعة أثرية غامضة كانت تستخدم في الطقوس السحرية

يتحول "Terminator-2" الحقيقي إلى سائل ويتدفق عبر العقبات

يُعتقد أن السيف المزيف هو قطعة أثرية عمرها 3000 عام من العصر البرونزي