ԳՈՎԱԶԴ

Բևեռային արջից ներշնչված, էներգաարդյունավետ շենքերի մեկուսացում

Գիտնականները նախագծել են բնությունից ոգեշնչված բնածուխ խողովակային օդագել ջերմամեկուսիչ նյութ՝ հիմնված բևեռային արջի մազերի միկրոկառուցվածքի վրա: Այս թեթև, բարձր առաձգական և ավելի արդյունավետ ջերմամեկուսիչը նոր ուղիներ է բացում շենքերի էներգաարդյունավետ մեկուսացման համար

Բեւեռային արջ մազերը օգնում են կենդանուն կանխել ջերմության կորուստը ցուրտ և խոնավ կլիմայական պայմաններում արկտիկական սառը շրջանի պայմաններում: Բևեռային արջի մազերը բնականաբար սնամեջ են, ի տարբերություն մարդու և այլ մազերի կաթնասուններ. Մազերի յուրաքանչյուր թել ունի երկար, գլանաձև միջուկ, որն անցնում է իր կենտրոնով: Հենց այս ձևն ու խոռոչների տարածությունն է, որ բևեռային արջի մազերին տալիս է հստակ սպիտակ վերարկու: Այս խոռոչներն ունեն բազմաթիվ հատկություններ, ինչպիսիք են բացառիկ ջերմությունը, ջրի դիմադրությունը, առաձգականությունը և այլն, ինչը նրանց դարձնում է շատ լավ ջերմամեկուսիչ նյութ: Սնամեջ կենտրոնները սահմանափակում են ջերմության շարժումը, մինչդեռ դիզայնի առումով յուրաքանչյուր թել դառնում է չափազանց թեթև: Բացի այդ, բևեռային արջի մազերի չթրջվող բնույթը տաքացնում է կենդանուն, երբ նրանք լողում են զրոյից ցածր ջերմաստիճանում և նաև խոնավ պայմաններում: Բևեռային արջի մազերը, հետևաբար, շատ լավ մոդել են սինթետիկ նյութերի նախագծման համար, որոնք կարող են ապահովել արդյունավետ ջերմամեկուսացում, ճիշտ այնպես, ինչպես բևեռային արջի մազերը բնականաբար:

Հունիսի 6-ին հրապարակված նոր ուսումնասիրության մեջ chemԳիտնականները նոր մեկուսիչ են մշակել՝ ոգեշնչվելով և ընդօրինակելով բևեռային արջի առանձին մազերի միկրոկառուցվածքը և, հետևաբար, ձեռք բերելով նրա բոլոր յուրահատուկ հատկությունները: Նրանք պատրաստեցին միլիոնավոր գերառաձգական, թեթև փորված ածխածնային խողովակներ, որոնցից յուրաքանչյուրը մեկ մազի չափի էր, և դրանք փաթաթեցին օդագելի բլոկի մեջ: Նախագծման գործընթացը սկզբում սկսվեց տելուրիումի (Te) նանոլարերից մալուխային հիդրոգելի պատրաստմամբ՝ որպես ձևանմուշ, որը պատված էր ածխածնային թաղանթով: Այնուհետև նրանք այս հիդրոգելից պատրաստեցին ածխածնային խողովակի օդագել (CTA)՝ սկզբում չորացնելով այն և այնուհետև կալցինացնելով արգոնային իներտ մթնոլորտում 900 °C ջերմաստիճանում՝ Te nanowires-ը հեռացնելու համար: Այս եզակի դիզայնը CTA-ին դարձնում է հիանալի ջերմամեկուսիչ, ինչպես նաև իր բնույթով գերառաձգական, քանի որ այն շրջվում է 1434 մմ/վ արագությամբ: Սա երբևէ ամենաարագն է բոլոր սովորական առաձգական նյութերի համեմատ: Հեղինակները նշում են, որ այն նույնիսկ ավելի առաձգական է, քան բևեռային արջի մազերը:

Ածխածնային խողովակների խոռոչ կառուցվածքի շնորհիվ նյութը ցուցադրում է գերազանց ջերմային հաղորդունակություն, որն ավելի ցածր է, քան չոր օդը, քանի որ նյութի ներքին տրամագիծը պակաս է օդի ազատ ուղուց: Նյութը երկարակեցություն է ցույց տվել՝ պահպանելով իր ջերմային հաղորդունակությունը 3 ամիս սենյակային ջերմաստիճանում 56% հարաբերական խոնավությամբ պահպանվելուց հետո: CTA-ն թեթև է 8 կգ/մ3 խտությամբ; ավելի թեթև, քան առկա ջերմամեկուսիչ նյութերի մեծ մասը: Այն չի ենթարկվում ջրի ազդեցությանը, քանի որ այն չի թրջվում: Բացի այդ, CTA-ի մեխանիկական կառուցվածքը պահպանվում է նույնիսկ տարբեր շտամներում սեղմված ազատման բազմաթիվ ցիկլերից հետո:

Ընթացիկ ուսումնասիրությունը նկարագրում է նոր ածխածնային խողովակի օդագել, որը ոգեշնչված է բևեռային արջի մազերի խոռոչ խողովակի ձևավորումից, որը գործում է որպես հիանալի ջերմամեկուսիչ: Համեմատած օդագելային մեկուսացման այլ նյութերի հետ՝ բևեռային արջից ներշնչված այս խոռոչ խողովակի դիզայնը թեթև է, ավելի դիմացկուն է ջերմային հոսքին, ջրակայուն է և չի քայքայվում իր կյանքի ընթացքում:

Բարելավված և ավելի արդյունավետ ջերմամեկուսիչ համակարգերը խոստանում են պահպանել առաջնային էներգիայի սպառումը: էներգիա այժմ պակաս է, մինչդեռ էներգիա ծախսերը մեծանում են. Էներգիայի պահպանման ուղիներից մեկը ջերմամեկուսացման բարելավումն է շենքեր. Աերոգելներն արդեն իսկ խոստումնալից են նման կիրառությունների լայն տեսականիով: Այս ուսումնասիրությունը ճանապարհներ է բացում բարձր արդյունավետությամբ նյութի նախագծման համար, որը թեթև է, գերառաձգական և ջերմամեկուսիչ շենքերում, օդատիեզերական արդյունաբերության մեջ հատկապես ծայրահեղ միջավայրերում կիրառման համար: Իր ծայրահեղ ձգվող ունակության պատճառով դրա գրավչությունը մեծանում է տարբեր ծրագրերի համար:

***

{Դուք կարող եք կարդալ հետազոտական ​​հոդվածի բնօրինակը` սեղմելով ներքևում նշված DOI հղումը` մեջբերված աղբյուրների ցանկում:}

Աղբյուրը (ներ)

Zhan, H et al. 2019. Biomimetic Carbon Tube Airgel-ը հնարավորություն է տալիս գերառաձգականություն և ջերմամեկուսացում: Քիմ. http://dx.doi.org/10.1016/j.chempr.2019.04.025

SCIEU թիմ
SCIEU թիմhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Գիտության զգալի առաջընթաց. Ազդեցությունը մարդկության վրա. Ոգեշնչող մտքեր.

Բաժանորդագրվեք մեր լրահոսին

Թարմացվել վերջին բոլոր նորություններով, առաջարկներով և հատուկ հայտարարություններով:

Ամենաշատ ընթերցվածը

Ոսկրածուծի փոխպատվաստման միջոցով ՄԻԱՎ վարակի բուժման առաջընթացը

Նոր հետազոտությունը ցույց է տվել ՄԻԱՎ-ի հաջող երկրորդ դեպքը...

Ծխախոտի ապօրինի առևտրի դեմ պայքարի MOP3 նիստն ավարտվում է Պանամայի հռչակագրով

Կողմերի հանդիպման երրորդ նստաշրջանը (MOP3)...
- Գովազդ -
94,250Fansնման
47,616ՀետևորդներՀետեւեք
1,772ՀետևորդներՀետեւեք
30ԲաժանորդներըԲաժանորդագրվել