В некоторых из самых жарких стран мира, где системы охлаждения больше всего нужны, часто отсутствует инфраструктура, необходимая для питания таких установок. В этом отношении может помочь новая система, поскольку она обеспечивает несколько охлаждающих эффектов, но не использует электричество.
Основанная на предыдущих исследованиях, система, разработанная Массачусетским технологическим институтом, сочетает в себе испарительное охлаждение, радиационное охлаждение и теплоизоляцию. Она обеспечивает до 10.5°C охлаждения по сравнению с температурой окружающей среды и имеет форму панели, состоящей из трех слоев различных материалов.
Эту панель можно разместить над/вокруг предмета, который необходимо охлаждать, например, коробки с скоропортящимися товарами, такими как продукты питания или лекарства. По данным Массачусетского технологического института, технология может «обеспечить безопасное хранение продуктов питания примерно на 40% дольше в очень влажных условиях» или «утроить безопасное время хранения в более сухих условиях». Технологию также можно использовать для охлаждения воды, используемой в кондиционерах, что позволяет этим устройствам потреблять меньше энергии, оставаясь при этом столь же эффективными.
Нижний слой системы представляет собой зеркальный материал, отражающий падающий солнечный свет. Это предотвращает нагревание покрытого предмета инфракрасным излучением солнечных лучей. В середине пористый гидрогель, состоящий в основном из воды. Когда эта жидкая вода нагревается, она испаряется в пар, который поднимается к верхнему слою.
Этот верхний слой представляет собой тип аэрогеля, состоящий в основном из воздушных карманов, содержащихся в полиэтиленовых полостях. И водяной пар, и отраженные инфракрасные лучи способны проходить через аэрогель, обеспечивая соответственно испарительное и радиационное охлаждение.
Тем не менее, аэрогель также служит изолирующим слоем, чтобы окружающее тепло не достигало расположенного ниже элемента. Кроме того, как и нижний слой, он также очень хорошо отражает солнечные лучи. К сожалению, в настоящее время его производство довольно дорого – дальнейшие исследования будут сосредоточены на методах снижения себестоимости производства аэрогеля.
Другие материалы, используемые в системе, «легкодоступны и относительно недороги». Техническое обслуживание будет заключаться исключительно в добавлении большего количества воды к гидрогелю, что, как сообщается, нужно будет делать только один раз в четыре дня в очень сухих и жарких условиях или только один раз в месяц в более влажных регионах.
Исследование описано в статье, недавно опубликованной в журнале Cell Reports Physical Science.
Источник: MIT
