„Oras virto izoliacija.“ Skamba kaip fantastika. Drebinantis atradimas (Video) ()
Tai „aukštųjų technologijų burbulinės plėvelės versija“.
© Stop kadras | https://www.youtube.com/watch?v=Pa2-8EKPkTA
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Medžiagos gebėjimas blokuoti šilumą yra labai svarbus siekiant statybų sektoriuje sumažinti energijos suvartojimą.
Sukurtas naujas, plonas izoliatorius, skirtas padidinti langų energijos vartojimo efektyvumą blokuojant šilumą.
Šią nematomą langų apsauginę medžiagą, kurią sukūrė JAV Kolorado universiteto Boulderyje komanda, pavadino mezoporiniu optiškai skaidriu šilumos izoliatoriumi (MOCHI).
MOCHI turi potencialo pasaulyje sušvelninti didelę energijos švaistymo problemą. Vien JAV komerciniai pastatai sunaudoja daugiau nei 40 % pagamintos energijos.
Įdomu tai, kad ši ilgaamžė, beveik visiškai skaidri medžiaga gaminama dideliais plonais lakštais, kuriuos lengva uždėti ant bet kurio lango vidinės pusės.
„Nesvarbu, kokia temperatūra lauke, norime, kad žmonės galėtų mėgautis komfortiška temperatūra viduje, neeikvodami energijos“, – gruodžio 11 d. sakė vyresnysis autorius ir Boulderio universiteto fizikos profesorius Ivanas Smaliuchas.
|
Tyrėjai MOCHI struktūrą apibūdina kaip „aukštųjų technologijų burbulinės plėvelės versiją“. MOCHI yra silikoninis gelis, kuriame daugiau nei 90 procentų yra oro. Medžiaga sulaiko orą neįtikėtinai mažų porų tinkle, daug kartų plonesniame už žmogaus plauką. Penkių milimetrų storio lakštas panaudoja tuos mažyčius oro burbuliukus, kad gerai blokuotų šilumą.
Naujasis išradimas yra aerogelių, izoliacinių medžiagų, dažnai vadinamų „užšalusiais dūmais“, patobulinimas, nes jų atsitiktinai išsidėsčiusios oro kišenės linkusios atrodyti drumstos.
NASA naudoja tokius senesnius aerogelius, kad šildytų marsaeigius, tačiau jiems trūksta skaidrumo, reikalingo svetainei. I. Smaliucho komanda kruopščiai sukūrė technologinį procesą, kad pasiektų skaidrumą.
MOCHI kūrimas prasideda sumaišant paviršinio aktyvumo medžiagas (specialių molekulių) skystame tirpale. Šios paviršinio aktyvumo medžiagos natūraliai sulimpa, sudarydamos plonus siūlus – procesas, panašus į aliejaus ir acto atsiskyrimą. Tada tirpale esančios silikono molekulės prilimpa prie šių paviršinio aktyvumo medžiagų siūlų išorės, sudarydamos pradinę struktūrą.
Kai ploviklio molekulės pašalinamos ir pakeičiamos oru per keletą etapų, likusi struktūra yra silikonas, sudarantis mažyčių, oru užpildytų kanalų labirintą. Įprastas šilumos perdavimas veikia kaip biliardo žaidimas, kur energingos molekulės atsimuša viena nuo kitos, perduodamos šilumą. Tačiau mažytėse MOCHI oro kišenėse dujų molekulės neturi pakankamai vietos susidurti viena su kita. Jos atsimuša nuo porų sienelių. Šis mechanizmas efektyviai sustabdo šilumos srautą.
Rezultatas – izoliacinis sluoksnis, atspindintis vos 0,2 procento įeinančios šviesos. Todėl vaizdas išlieka aiškus.
MOCHI šiuo metu gaminamas plonais lakštais laboratorijoje ir dar nėra prieinamas vartotojams. Tačiau jo potencialas neapsiriboja paprasta langų danga.
Inžinieriai įsivaizduoja, kad gali sukurti įrenginius, kurie panaudotų MOCHI saulės šilumai sulaikyti, saulės šviesą paversdami pigia, tvaria energija vandens šildymui ir pastatų vidaus šildymui net ir debesuotomis dienomis.
„Net ir šiek tiek debesuotą dieną vis tiek galėtų būti sukaupta daug energijos ir panaudota vandeniui ir pastatų vidaus šildymui“, – sakė I. Smaliuchas.
Gamybos procesas šiuo metu užima daug laiko. Nepaisant to, komanda mano, kad jį galima padaryti efektyvesnį, padedant santykinai nebrangioms naudojamoms medžiagoms.
Šis izoliatorius buvo išsamiai aprašytas žurnale „Science“ gruodžio 11 d.
