Стыдливая мимоза подсказала идею термочувствительного покрытия
23 июля 2024 года. Россия
Рубрика: Флора и фауна
Вернуться в новостную ленту
Стыдливая мимоза подсказала идею термочувствительного покрытия
Резкие перепады температур не только повышают риски для здоровья метеочувствительных людей, но и приводят к росту стоимости энергии на кондиционирование и обогрев помещений. Снизить такие расходы иногда помогают материалы для пассивного нагревания или охлаждения. В простейшем варианте это может быть белая краска, отражающая часть солнечных лучей. Другие покрытия, наоборот, рассеивают лишнюю энергию, отдавая её в окружающую среду.Совместить эти две возможности, как иногда требуется в силу резких изменений погоды, предложили китайские учёные. Идею необычной структуры, которая способна одновременно и к охлаждению, и к согреванию, им подсказала мимоза. Название этого растения недаром стало синонимом стыдливой недотроги: при прикосновении к листьям они сворачиваются. Специалисты решили использовать такие же сворачивающиеся элементы, чтобы менять охлаждающее покрытие на согревающее — и обратно.
Основой структуры стали элементы, меняющие форму. Они сложены из двух слоев: слоя прозрачного полимера, устойчивого к нагреванию и охлаждению, и слоя полимеров, которые при изменении температуры сжимаются или расширяются. Это позволяет элементам сворачиваться или разворачиваться в зависимости от температуры окружающего воздуха. Далее учёные добавили к ним слои, предназначенные для выполнения полезной задачи — поглощать или рассеивать энергию.
В результате вся многослойная структура сворачивается на холоде, оставляя на поверхности тёмный обогревающий слой. А при увеличении температуры разворачивается, открывая все больше отражающего слоя, который поглощает видимое излучение и отдаёт его в инфракрасном диапазоне. Это позволяет эффективно охлаждаться и не нагревать при этом ни воздух, ни соседние участки, покрытые новым материалом-«мимозой», который такие фотоны не поглощает.
Разумеется, что разработка стала лишь первым шагом на пути к созданию полноценных промышленных решений. Однако уже сегодня полученный учёными прототип в «согревающем режиме» поглощает до 73% энергии падающего солнечного света, а в «охлаждающем режиме» — всего 35%. При этом структура перенесла 500 циклов сворачивания и разворачивания без каких-либо видимых повреждений и почти без расслоений. Учёные надеются на массовое появление таких покрытий в ближайшие годы.
Вернуться в новостную ленту
Нематоды отряда Diplogasterida фауны России Монография посвящена изучению нематод отряда Diplogasterida, основным местом обитания ...
Познание явлений жизни В книгу включены избранные работы академика В. А. Энгельгарда, посвящённые ...