Egy termál köpeny megakadályozza, hogy a terek túl forróvá vagy túl hideggé váljanak

termál köpeny
Egy termál szövet prototípus, ami a baloldali autót fedi akár 28 Celsius-fokkal alacsonyabban tartja egy autó belsejét egy fedetlen autó belsejének hőmérékleténél egy nyári napon Sanghajban.
Vágólapra másolva!
Egy nyári napon az autó belseje nagyon át tud forrósodni. De egy új szövet egy nap segíthet segíteni, hogy az autók és más objektumok nyáron hidegek, télen melegek maradjanak. A kutatók tanulmányukat július 11-én a Device magazinban publikálták. - írja a ScienceNews honlapján.
Vágólapra másolva!

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.

Egy termál szövet prototípus, ami a baloldali autót fedi akár 28 Celsius-fokkal alacsonyabban tartja egy autó belsejét egy fedetlen autó belsejének hőmérékleténél egy nyári napon Sanghajban. Forrás:https://www.sciencenews.org/article/thermal-cloak-material-temperature

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/)

Google News
A legfrissebb hírekért kövess minket az Origo Google News oldalán is!