Az elefántok és a nyulak füle inspirálta azt a fejlesztést, amely passzív módon segít kordában tartani az épületek hőmérsékletét – ezzel együtt pedig csökkentheti azok energiaigényét.
Az amerikai Drexel Egyetem mérnökei egy olyan új építőanyagot fejlesztettek ki, amely a jövőben segíthet az épületek hőmérsékletének szabályozásában. A tudósokat a mezei nyulak és az elefántok ihlették meg, aminek eredményeként egy olyan, cementalapú anyag született, amelyben paraffinnal töltött „érhálózat” kanyarog – írja az Interesting Engineering. Ez a megoldás lehetővé teszi az anyag számára, hogy passzívan fűtse vagy hűtse a felületeket, például a falakat, padlókat és mennyezeteket.
A Journal of Building Engineering tudományos lapban megjelent publikáció szerint a kutatók fő célja, hogy csökkentsék az épületek energiaigényét, a teljes energiafelhasználásuk nagyjából fele ugyanis a fűtésre és a hűtésre megy el.
„Egy ideális világban egy épület nem vesztene hőt, de a reális kivitelezhetőség szempontjából az olyan problémák, mint a hőhidak, az anyagok hőszigetelő képessége és a különböző hézagok mindig hőveszteséggel járnak” – emeli ki Rhythm Osan, a tanulmány társszerzője. A kutatók azonban ahelyett, hogy ezek felszámolását próbálták volna elérni, inkább olyan anyagot terveztek, amely képes szabályozni a saját hőmérsékletét.
Az új megoldás egy speciálisan nyomtatott polimer mátrix, valamint a beton kombinálásából adódik. A technológia egy „érhálózatot” hoz létre az anyagon belül, amit aztán paraffinnal töltenek meg. A paraffin egy fázisváltó anyag, hasonló például a gyertyaviaszhoz. Az ilyen anyagok a szilárd és folyékony halmazállapot közötti átmenet során hőt nyelnek el és bocsátanak ki. Amikor a hőmérséklet csökken, és a paraffin megszilárdul, hőt bocsát ki. Amikor felmelegszik és megolvad, hőt nyel el, ami hűtő hatással jár.
A megoldás hasonló ahhoz, ahogy az élőlények szabályozzák a testhőmérsékletüket. Amikor meleg van, a vér a bőrfelszín felé mozog, aminek köszönhetően kipirul a bőr, és beindul az izzadás is. Az izzadság azután fázisváltozáson megy át, elpárolog, így hűti az ember bőrét.
A kutatók a fejlesztés során többféle mintában helyezték el a csatornákat, amelyek vastagsága 3 és 8 milliméter között változott. Ezután paraffinnal töltötték fel a hálózatot, és megnézték, melyik elrendezés a leghatékonyabb. Úgy találták, hogy a gyémánt alakzatban lévő hálózat nyújtotta a legjobb teljesítményt a hőteljesítmény és a szilárdság tekintetében.
Amellett, hogy az anyag ellenállt a nyújtásnak és az összenyomásnak, óránként 1-1,25 Celsius-fokkal lassította a felmelegedést, valamint a lehűlést.
A szakemberek szerint minél nagyobb az érrendszer felülete, annál jobb a teljesítmény.
Az anyag működése nagyban hasonlít az elefántok és a nyulak fülének működéséhez, amelyek fontos szerepet töltenek be az állatok hőháztartásának szabályozásában.
Bár maga a vizsgálat csak azért készült el, hogy megmutassa, a koncepció nagyon is valós, a jövőben hatékony segítséget nyújthat az energiahasználat csökkentésében.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
Érkezik a magyar fesztiválkultúra történetét feldolgozó dokumentumfilm. Arról, hogy miért és hogyan rendeződik át manapság a hazai fesztiválpiac és hogy szeretnek-e egyáltalán a fiatalok fesztiválozni és sörözni, a rendezővel, Csizmadia Attilával beszélgettünk.
15–9-re nyertek a mieink.
