Завод Светорезерв - производство светотехники, электротехники и металлоконструкций

Система без электроэнергии использует испарение, чтобы предметы оставались прохладными

Система без электроэнергии использует испарение, чтобы предметы оставались прохладными

Верблюды разработали, казалось бы, нелогичный подход к сохранению прохлады и экономии воды в условиях палящей пустыни: у них толстый слой изолирующего меха. Применяя, по сути, тот же подход, исследователи из Массачусетского технологического института разработали систему, которая может помочь сохранить прохладу в таких вещах, как фармацевтика или свежие продукты, в жарких условиях без необходимости в источнике питания.

Большинство людей не подумали бы надеть пальто из верблюжьей шерсти в жаркий летний день, но на самом деле многие живущие в пустыне люди склонны носить тяжелую верхнюю одежду, по сути, по той же причине. Оказывается, верблюжья шуба или одежда человека могут помочь уменьшить потерю влаги, в то же время позволяя испарению пота, чтобы обеспечить охлаждающий эффект. Испытания показали, что бритый верблюд теряет на 50 процентов больше влаги, чем небритый, в идентичных условиях, говорят исследователи.

В новой системе, разработанной инженерами Массачусетского технологического института, для достижения аналогичного эффекта используется двухслойный материал. Нижний слой материала, заменяющий потовые железы, состоит из гидрогеля, желатиноподобного вещества, состоящего в основном из воды, содержащегося в губчатой ​​матрице, из которой вода может легко испаряться. Затем он покрывается верхним слоем аэрогеля, который играет роль меха, задерживая внешнее тепло, позволяя при этом проходить пару.

Гидрогели уже используются для некоторых систем охлаждения, но полевые испытания и подробный анализ показали, что этот новый двухслойный материал толщиной менее полдюйма может обеспечить охлаждение более чем на 7 градусов Цельсия в пять раз дольше, чем один гидрогель. - более восьми дней против менее двух.

Результаты сообщаются сегодня в статье в журнале Joule постдоком Массачусетского технологического института Чжэнмао Лу, аспирантами Элиз Стробах и Нинсинь Чен, научным сотрудником Николя Ферралис и профессором Джеффри Гроссманом, главой Департамента материаловедения и инженерии.

По словам исследователей, эту систему можно использовать для упаковки пищевых продуктов, чтобы сохранить свежесть и открыть более широкие возможности для распределения фермерами своих скоропортящихся культур. Это также может позволить безопасно хранить лекарства, такие как вакцины, по мере их доставки в отдаленные места. Пассивная система, работающая исключительно за счет тепла, не только обеспечивает охлаждение, но и снижает колебания температуры, которые испытывают товары, устраняя резкие скачки температуры, которые могут ускорить порчу.

Ферралис объясняет, что такие упаковочные материалы могут обеспечить постоянную защиту скоропортящихся продуктов или лекарств на всем пути от фермы или фабрики, через цепочку распределения и до дома потребителя. Напротив, существующие системы, которые полагаются на грузовики-рефрижераторы или складские помещения, могут оставлять зазоры, где могут происходить скачки температуры во время погрузки и разгрузки. «То, что происходит всего за пару часов, может быть очень вредным для некоторых скоропортящихся продуктов», - говорит он.

Основное сырье, используемое в двухслойной системе, недорогое - аэрогель сделан из кремнезема, который по сути представляет собой пляжный песок, дешевый и доступный. Но технологическое оборудование для изготовления аэрогеля большое и дорогое, поэтому этот аспект потребует дальнейшего развития, чтобы масштабировать систему для полезных приложений. Но по крайней мере одна стартап-компания уже работает над разработкой такой крупномасштабной обработки, чтобы использовать этот материал для изготовления теплоизоляционных окон.

Основной принцип использования испарения воды для обеспечения охлаждающего эффекта использовался веками в той или иной форме, включая использование систем с двумя горшками для консервирования продуктов. В них используются два глиняных горшка, один внутри другого, со слоем влажного песка между ними. Вода испаряется из песка через внешний горшок, оставляя внутренний охладитель. Но идея объединения такого испарительного охлаждения с изолирующим слоем, как это делают верблюды и некоторые другие пустынные животные, раньше не применялась к системам охлаждения, созданным человеком.

Для таких применений, как упаковка пищевых продуктов, важна прозрачность материалов гидрогеля и аэрогеля, что позволяет четко видеть состояние пищевых продуктов через упаковку. Но для других применений, таких как фармацевтика или охлаждение помещений, вместо этого можно было бы использовать непрозрачный изолирующий слой, предоставляющий еще больше возможностей для дизайна материалов для конкретных целей, - говорит Лу, ведущий автор статьи.

Материал гидрогеля на 97% состоит из воды, которая постепенно испаряется. В экспериментальной установке потребовалось 200 часов для 5-миллиметрового слоя гидрогеля, покрытого 5-миллиметровым аэрогелем, чтобы потерять всю свою влагу, по сравнению с 40 часами для чистого гидрогеля. Уровень охлаждения двухслойного материала был немного меньше - снижение на 7 градусов по Цельсию (около 12,6 градусов по Фаренгейту) по сравнению с 8 C (14,4 F), но эффект был гораздо более продолжительным. Как только влага уйдет из гидрогеля, материал можно наполнить водой, чтобы цикл мог начаться снова.

По словам Лу, такие материалы могут принести большую пользу в развивающихся странах, где доступ к электричеству часто ограничен. «Поскольку этот подход пассивного охлаждения вообще не зависит от электричества, это дает вам хороший путь для хранения и распределения этих скоропортящихся продуктов в целом», - говорит он.

Поделиться:

Видео о Заводе Светорезерв:


Вопросы, отзывы, комментарии (0)

Нет комментариев

Добавить комментарий

Пожалуйста, оцените!

Читайте также:

Xilinx, TI и Skyworks решают проблемы эффективности PA в малых сотах 5G

Общие сведения о клеммных колодках для безопасного подключения

Медицинские источники питания - особая лига

Рост возможностей мини-светодиодов усиливает конкуренцию за патенты

Велодин Лидар объявляет итоги первого квартала 2020 года публичной компании

II-VI Объединенные отчеты за первый квартал 2021 финансового года Результаты за первый квартал 2021 финансового года II-VI Объединенные отчеты за перв

OSRAM созывает внеочередное общее собрание, на котором утверждаются права контроля и соглашение о передаче прибыли и убытков для АПП

Hannstar приобретает заводы и оборудование HannsTouch за 2,7 млрд тайваньских долларов для развертывания мини- / микро-светодиодов

Навигация по минному полю: патентный анализ ключевых мини-светодиодных технологий

Magna объявляет результаты за третий квартал 2020 года

Технология спектрального зондирования AMS, выбранная специалистом по оптической метрологии ELDIM для профессионального быстрого тестирования на COVID-

Ushio выпустит новый лазерный диод 400 мВт (CW) 404 нм в декабре 2020 года

Лучший голландский футбольный клуб, с которым будет сотрудничать Signify для установки системы дезинфекции UVC

Samsung Display отправляет 100 инженеров в Индию для ускорения строительства заводов по производству OLED-модулей

Широкополосный ИК-светодиод мощностью 74 мВт для телефонной спектроскопии

Черный корпус увеличивает отношение сигнал / шум фотодиода

CMOS-датчик изображения с глобальным затвором для машинного зрения

Cree продает светодиодный бизнес, чтобы сосредоточиться на устройствах и материалах из SiC и GaN

Предупреждающие огни со звуком

Общегосударственная инициатива по сокращению дорожно-транспортных происшествий с помощью экологически чистых технологий интеллектуального автономного

Nanoleaf представляет лампы HomeKit Essentials и Lightstrip

Интернет на основе светового луча Project Taara коммерчески развернут в Африке

Зеркальная гитара Infinity, украшенная светодиодами, осветит ваш день

Hannstar приобретает HannsTouch для развертывания Mini / Micro LED

Сверхбыстрые лазерные эксперименты открывают путь к лучшим промышленным катализаторам

Превращение тепла в электроэнергию с помощью эффективного органического термоэлектрического материала

Гигантский шаг к применению антиферромагнитных материалов

Прототип топливомера для орбиты

Экологически чистый метод может снизить затраты на переработку литий-ионных батарей.

Определение микроскопического механизма комбайнов вибрационной энергии

Сверхбыстрые полимерные модуляторы, способные выдерживать тепло

Простой метод производства высокопроизводительных литий-селеновых батарей

Обоснование использования органических циклов Ренкина в рекуперации отработанного тепла

Катализируем мир с нулевым выбросом углерода за счет сбора энергии из живых клеток

Время нового состояния вещества в высокотемпературных сверхпроводниках

Новые экологически чистые материалы могут привести в действие умные устройства, использующие рассеянный свет

Два человека делятся своими крупными победами в приложении фэнтези-футбол, выбирает CES

Система потолочной плитки Ori от Focal Point приглашает специалистов исследовать возвышенный акустический ландшафт

Новый All Jack ™ для повышения производительности при установке деталей

Полностью настраиваемые центры нагрузки ACS / Uni-Fab с предварительной разводкой экономят время, труд и хранение

Eureka представляет звукопоглощающий кулон Quadrant

Кайлер Кил из Encore Wire проехал 500 миль за "Bike for the Light"

Kris-Tech Wire нанимает 4 новых региональных лидера продаж

История пандемии в свете

Исследование Университета Кобе и Ушио: отфильтрованный УФ-С 222 нм как метод дезинфекции

Исследование in vitro показало, что отфильтрованный вдали от ультрафиолетового излучения C эффективно инактивирует вирус COVID

Гэри Тротт из Acuity о дезинфекции с помощью фильтров дальнего ультрафиолетового излучения

Примета Времени: наше место для занятий йогой выбирает дезинфекцию видимым светом

ALA, NEMA и UL объединились, чтобы предложить руководство по УФ-безопасности

LightingEurope призывает к внедрению УФ-C

Подписка на новости

Контактная информация - Светотехнический Завод Светорезерв

    ООО "Светорезерв" 2003-2020 - Светодиодные лампы, светильники и опоры и мачты освещения. Веб-сайт не является основанием для предъявления претензий и рекламаций, информация является ознакомительной. Технические характеристики товаров могут отличаться от указанных на сайте. Производитель и(или) продавец оставляет за собой право в любой момент, без обязательного извещения, вносить изменения в комплектацию, дизайн и характеристики, не ухудшающие качество товара. Все данные, в том числе цвет, форма, функции товара приведены для справки. Фактические характеристики продукта могут отличаться и будут указаны в счете на оплату.
Светодиодная продукция