Вчені створили “розумний” матеріал за прикладом пінгвінів: він одночасно охолоджує і нагріває

Новий матеріал, створений за прикладом пінгвінів, може одночасно нагрівати, охолоджувати та блокувати мікрохвилі.

Пінгвин. Фото - Pixabay

Як повідомляє New Atlas, міжнародна група дослідників розробила новий матеріал, здатний автоматично перемикатися між режимами нагрівання та охолодження залежно від температури. В основу технології лягли природні механізми терморегуляції пінгвінів.

Новий матеріал також може змінювати взаємодію з мікрохвилями, відштовхувати воду та лід, а його потенційне застосування розглядають для будівель, транспорту й електроніки, пише Kreschatic.

Як працює новий матеріал із “подвійною” функцією

Розробкою займалися фахівці Харбінського технологічного інституту, Хенаньського педагогічного університету та Сучжоуської лабораторії. Дослідження опублікували у журналі Advanced Functional Materials.

В основі матеріалу використали діоксид ванадію VO₂, який при температурі близько 68 °C переходить зі стану ізолятора у провідний стан. Саме це дозволяє плівці змінювати свої властивості залежно від нагрівання.

Одна сторона матеріалу поглинає до 94,5% сонячної енергії та швидко нагрівається. У лабораторних тестах температура поверхні сягала 73 °C, а під відкритим сонцем — до 87 °C.

Інша сторона працює навпаки — відбиває понад 90% сонячного світла та підтримує температуру на 4–12 °C нижче навколишнього середовища.

Матеріал також реагує на мікрохвилі

Після нагрівання плівка починає активно блокувати та поглинати мікрохвилі. Дослідники протестували роботу технології у діапазоні 8,2–40 ГГц, який використовується для радарів і систем зв’язку.

У дослідженні пояснили принцип роботи нового покриття.

«Ми створили “Janus”-плівку, названу на честь дволикого римського бога, яка може одночасно перемикатися між нагріванням і охолодженням та динамічно керувати мікрохвилями».

Під час експерименту Bluetooth-з’єднання працювало при низькій температурі, але зникало після нагрівання матеріалу.

У чому пінгвіни допомогли вченим

Дослідники надихнулися структурою пір’я пінгвінів, яке забезпечує теплоізоляцію, захист від вологи та адаптацію до різних температур.

Обидві сторони нового матеріалу мають супергідрофобні властивості — вода не затримується на поверхні, а скочується. Це також допомагає боротися з обледенінням.

Під час тестів замерзання поверхні вдавалося затримати до 812 секунд, а лід при температурі близько -6 °C танув приблизно за 17,4 хвилини.

Нагадаємо, раніше ми писали про рекорд популярності Forza Horizon 6 у Steam.

Поділіться цією статтею