Älykäs vuori säätelee lämpötilaa muuttamalla muotoa kiinteästä nestemäiseksi

Chicagon yliopiston tutkijat ovat kehittäneet kameleonttimaisen rakennusmateriaalin: sen

muuttaa infrapunan väriä ja määrääsen absorboima tai lähettämä lämpö ulkolämpötilasta riippuen. Kuumina päivinä materiaali lähettää jopa 92 % infrapunalämmöstään, mikä auttaa jäähdyttämään rakennuksen sisäosia. Sen sijaan kylminä päivinä materiaali lähettää vain 7 % infrapunasäteilystään, mikä pitää rakennuksen lämpimänä.

Pinnoitteen toimintaperiaate. Kuva: Hsu Group, Chicagon yliopiston Pritzker School of Molecular Engineering 

Materiaalin salaisuus on erityisessä kerroksessa, jokavoi olla kahdessa eri muodossa: kiinteä kupari, joka pidättää suurimman osan infrapunalämmöstä, tai vesiliuos, joka lähettää infrapunasäteilyä. Vaihto näiden kahden muodon välillä tapahtuu pienellä sähköpurkauksella. Tämä altistuminen aiheuttaa kemiallisen siirtymän tilojen välillä, joko kerrostaen kuparia ohuen kalvon muodossa tai poistaen kuparin. 

Luotu materiaali ei pala, ja sen väri voi ollaräätälöidään arkkitehtonisten tarpeiden mukaan. Vesifaasi on läpinäkyvä ja sen taakse voidaan sijoittaa melkein mikä tahansa väri vaikuttamatta sen kykyyn absorboida infrapunasäteilyä, kirjoittajat selittävät. He huomauttavat myös, että käyttäjä voi säätää lämpötilaa, jossa sähkölähde aktivoituu ja muuttaa pinnoitteen ominaisuuksia.

Materiaali sisältää kerroksen, joka kestääkaksi tilaa: kiinteä kupari, joka säilyttää suurimman osan infrapunalämmöstä, mikä auttaa pitämään rakennuksen lämpimänä; tai vesiliuosta, joka lähettää infrapunasäteilyä, mikä voi auttaa rakennuksen jäähdyttämisessä. Kuva: Hsu Group, Chicagon yliopiston Pritzker School of Molecular Engineering

Työssään insinöörit kuvasivat prototyypinrakennuksen verhous: halkaisijaltaan noin 6 cm neliö. Tosielämän sovelluksissa suuri määrä näitä lämpöä sääteleviä osia voidaan yhdistää suuriksi levyiksi, kuten vyöruusuksi. Tutkimuksessa havaittiin, että materiaalin kyky vaihtaa kahden tilan välillä säilyi tehokkaana jopa 1800 syklin jälkeen. 

Itse asiassa olemme löytäneet vähän energiaa kuluttavan tavankohtele rakennusta ihmisenä. Lisäät kerroksen kun olet kylmä ja otat kerroksen pois kun olet kuuma. Tällainen älykäs materiaali mahdollistaa rakennuksen lämpötilan ylläpitämisen ilman suuria energiakustannuksia.

Po-Chun Hsu, Chicagon yliopiston professori ja tutkimuksen johtaja

Lue lisää:

Löytyi fragmentti salaperäisestä esineestä, jota käytettiin maagisissa rituaaleissa

Todellinen "Terminaattori-2" muuttuu nesteeksi ja virtaa esteiden läpi

Väärennökseksi pidetty miekka osoittautuu 3000 vuotta vanhaksi pronssikauden esineeksi