Истории

Этот материал отражает свет в жару и поглощает его в холод

Истории
Елена Лиханова
Елена Лиханова

Старший редактор RB.RU

Елена Лиханова

Изменение климата и недавние волны жара в Европе и Северной Америке заставляют мир задуматься о том, как приспособиться к новой реальности. Решением могут стать материалы, которые пассивно нагревают или охлаждают окружающую среду и делают среду комфортнее.

Исследователи из Нанькайского университета предложили свой вариант — многослойный материал, который сочетает оба свойства. В прохладной среде он скручивается и поглощает свет, а в теплой — растягивается и отражает его.

Этот материал отражает свет в жару и поглощает его в холод

Как правило, при разработке пассивных материалов приходится выбирать между свойствами — они не могут легко переключиться с поглощения солнечного света на отражение. Как правило, лучше всего иметь возможность активировать или отключить такую возможность. Но для перехода между состояниями потребуется энергия.

RB.RU готовит большое обновление — и мы хотим учесть пожелания и интересы вас, наших читателей. Если вы готовы поделиться своим мнением об RB.RU, переходите по ссылке, чтобы заполнить короткую анкету.

Команда из Нанькайского университета в Китае создала иное решение, вдохновленное мимозой. Это растение складывает и разворачивает листья в зависимости от условий окружающей среды. Идея состояла в том, чтобы использовать что-то подобное для переключения между состояниями нагрева и охлаждения.

букет мимозы 

Фото в тексте: Unsplash

Чтобы воплотить эту идею в жизнь, они использовали полимер, который менял свою форму в зависимости от температуры. Полимер состоял из трех различных субъединиц, которые могли принимать различные конформации при воздействии стресса.

  • Когда листы полимера растягивались при высоких температурах (90°C), они расширялись и сжимались при температурах, типичных для внутренней среды.
  • Затем этот чувствительный к температуре лист объединили с прозрачным листом, который не реагирует на температуру.
  • При изменении температуры полученный двухслойный лист испытывает неоднородное напряжение, в результате чего он сворачивается при охлаждении и снова разглаживается при нагревании.

Сам по себе термочувствительный лист не был бы особенно полезен, поэтому исследователям пришлось объединить его с двумя другими материалами.

Один из них был третьим слоем для термочувствительного листа с двумя ключевыми свойствами: он отражал видимые длины волн и испускал фотоны в инфракрасном диапазоне, позволяя ему излучать тепло. Второй представлял собой темную подложку, которая поглощала видимый свет.

этот материал отражает свет в жару и поглощает его в холод

Фото в тексте: Zhang et. al / PNAS

При низких температурах термочувствительный лист сворачивается, обнажая темную основу, которая поглощает солнечный свет, в результате чего предметы нагреваются.

Однако, как только температура повысится, лист развернется. Вместо впитывающей поверхности поверхность становится отражающей, не позволяя ей нагревать среду вокруг.


Читайте по теме:

Ученые предложили более экологичную формулу бетона с переработанным стеклом

Стартап Blue Frontier создает экологичные кондиционеры, которые не усугубляют климатический кризис


Исследователи творчески называют эти два состояния режимами нагрева и охлаждения.

  • В режиме нагрева поглощается около 73% поступающего солнечного света.
  • В режиме охлаждения отражается 67%.

Полученный материал выглядит тонким и хрупким, однако он выдержал более 500 циклов скручивания без каких-либо видимых проблем.

Единственная проблема, с которой столкнулась команда, заключалась в том, что в развернутом режиме отражающий слой не вступал в плотный контакт с неотражающим, что ограничивало количество тепла, которое могло передаваться между ними, и эффективность системы в целом.

Кроме того, для работы с этим материалом требуется пространство, поскольку оно сворачивается в трубочку. Это препятствие придется преодолеть, прежде чем он получит практическое применение.

Источник.

Фото на обложке: Unsplash

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы быть в курсе последних новостей и событий!

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

Материалы по теме

  1. 1 The Boring Company бросает проекты один за другим. Что происходит?
  2. 2 Лаборатория SA lab запустила подкаст об архитектуре в цифровую эпоху
  3. 3 Стартует прием заявок в акселератор Build UP
  4. 4 Новая реальность российского проектирования: чем заменить Autodesk?
  5. 5 Эти ошибки совершают даже опытные специалисты. На что обратить внимание при закупках в сфере строительства?
FutureFood
Кто производит «альтернативную» еду
Карта