Новый композитный материал может остывать при экстремальных температурах

0 512

Ультрасовременный материал, вдохновленный природой, который может регулировать свою собственную температуру и может в равной степени использоваться для лечения ожогов и помочь космическим кораблям противостоять атмосферным силам, разрабатывается в Университете Ноттингема.

«Основная задача в области материаловедения заключается в том, чтобы выработать способы регулирования искусственной температуры материала так, как человеческое тело может поступать в отношении к окружающей среде», — объясняет ведущий автор доктор Марк Алстон, доцент инженерного факультета.

В качестве метода и доказательства концепции разработки термофункционального материала из синтетического полимера использована сеть множественных микроканалов с активными текучими жидкостями (флюидами). Материал улучшен с помощью точных контрольных мер, которые могут переключать проводящие состояния для управления собственной температурой по отношению к окружающей среде.

«Этот биоиндуцированный инженерный подход продвигает структурную сборку полимеров для использования в современных материалах. Природа использует флюиды для регулирования температуры у млекопитающих и растений при поглощении солнечного излучения», говорят ученые.

Д-р Алстон добавляет: «Такой подход приведет к созданию передового материала, который может поглощать солнечное излучение, как это может сделать живой организм, чтобы охладиться самостоятельно независимо от окружающей среды, в которой он находится. Термофункциональный материал может использоваться как система регулирования тепла для ожоговых травм для охлаждения температуры поверхности кожи и улучшения заживления».

Такой вид управления потоком тепла может также оказаться неоценимым в космическом полете, где высокие тепловые нагрузки могут влиять на структурную целостность космических аппаратов.

Регулировка температуры конструкционного материала транспортного средства не только улучшит конструкционные свойства, но и может генерировать полезную мощность. Эта тепловая энергия может быть удалена из повторно циркулирующей системы жидкости, которая будет храниться в резервуаре на борту космического корабля. После захвата энергия может быть преобразована в электрическую энергию или для нагрева воды для использования экипажем.


Mark E. Alston et al, Temperature — dependent polymer absorber as a switchable state NIR reactor, Scientific Reports (2018). DOI: 10.1038/s41598-018-33485-w 

Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x