Η έξυπνη επένδυση ρυθμίζει τη θερμοκρασία αλλάζοντας το σχήμα από στερεό σε υγρό

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο ανέπτυξαν ένα οικοδομικό υλικό που μοιάζει με χαμαιλέοντα:

αλλάζει το υπέρυθρο χρώμα και την ποσότητα τουτη θερμότητα που απορροφά ή εκπέμπει, ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρασία. Τις ζεστές μέρες, το υλικό εκπέμπει έως και το 92% της υπέρυθρης θερμότητάς του, βοηθώντας στην ψύξη του εσωτερικού του κτιρίου. Τις κρύες μέρες, αντίθετα, το υλικό εκπέμπει μόνο το 7% της υπέρυθρης ακτινοβολίας του, διατηρώντας το κτίριο ζεστό.

Η αρχή της λειτουργίας της επίστρωσης. Εικόνα: Hsu Group, Σχολή Μοριακής Μηχανικής Pritzker του Πανεπιστημίου του Σικάγο

Το μυστικό του υλικού βρίσκεται σε μια ειδική στρώση πουμπορεί να πάρει δύο διαφορετικές μορφές: στερεός χαλκός, ο οποίος διατηρεί το μεγαλύτερο μέρος της υπέρυθρης θερμότητας, ή ένα υδατικό διάλυμα, το οποίο εκπέμπει υπέρυθρη ακτινοβολία. Η εναλλαγή μεταξύ των δύο μορφών επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας μια μικρή εκφόρτιση ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή η έκθεση προκαλεί μια χημική μετατόπιση μεταξύ των καταστάσεων, είτε εναπόθεση χαλκού με τη μορφή λεπτής μεμβράνης είτε αφαιρώντας αυτόν τον χαλκό.

Το υλικό που δημιουργείται δεν καίγεται και το χρώμα του μπορεί να είναινα προσαρμοστεί σύμφωνα με τις αρχιτεκτονικές ανάγκες. Η υδατική φάση είναι διαφανής και σχεδόν οποιοδήποτε χρώμα μπορεί να τοποθετηθεί πίσω της χωρίς να επηρεάζεται η ικανότητά της να απορροφά την υπέρυθρη ακτινοβολία, εξηγούν οι συγγραφείς. Σημειώνουν επίσης ότι η θερμοκρασία στην οποία ενεργοποιείται η ηλεκτρική πηγή και αλλάζει τις ιδιότητες της επίστρωσης μπορεί να ρυθμιστεί από τον χρήστη.

Το υλικό περιέχει ένα στρώμα που μπορεί να πάρειδύο καταστάσεις: συμπαγής χαλκός, που διατηρεί το μεγαλύτερο μέρος της υπέρυθρης θερμότητας, που βοηθά να διατηρείται το κτίριο ζεστό. ή ένα υδατικό διάλυμα που εκπέμπει υπέρυθρη ακτινοβολία, η οποία μπορεί να βοηθήσει στην ψύξη του κτιρίου. Εικόνα: Hsu Group, Σχολή Μοριακής Μηχανικής Pritzker του Πανεπιστημίου του Σικάγο

Στην εργασία τους, οι μηχανικοί περιέγραψαν ένα πρωτότυποεπένδυση για το κτίριο: ένα τετράγωνο με διάμετρο περίπου 6 cm. Για εφαρμογές σε πραγματικό κόσμο, μεγάλος αριθμός αυτών των τμημάτων ρύθμισης της θερμότητας μπορούν να συνδυαστούν σε μεγάλα φύλλα, όπως πλακάκια. Η μελέτη διαπίστωσε ότι η ικανότητα του υλικού να εναλλάσσεται μεταξύ δύο καταστάσεων παρέμεινε αποτελεσματική ακόμη και μετά από 1.800 κύκλους.

Στην πραγματικότητα, έχουμε βρει έναν τρόπο χαμηλής ενέργειαςμεταχειριστείτε το κτίριο σαν άτομο. Προσθέτεις μια στρώση όταν είσαι κρύος και βγάζεις μια στρώση όταν είσαι ζεστός. Ένα τέτοιο έξυπνο υλικό μας επιτρέπει να διατηρήσουμε τη θερμοκρασία στο κτίριο χωρίς τεράστιο ενεργειακό κόστος.

Po-Chun Hsu, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο και επικεφαλής της μελέτης

Διαβάστε περισσότερα:

Βρέθηκε ένα θραύσμα ενός μυστηριώδους αντικειμένου που χρησιμοποιήθηκε σε μαγικές τελετουργίες

Το πραγματικό "Terminator-2" μετατρέπεται σε υγρό και ρέει μέσα από εμπόδια

Το ξίφος που πιστεύεται ότι είναι ψεύτικο αποδεικνύεται ότι είναι ένα τεχνούργημα 3.000 ετών της Εποχής του Χαλκού