Основываясь на предыдущих исследованиях, сотрудники Массачусетского технологического института разработали охлаждающее устройство. Оно сочетает в себе испарительное и радиационное охлаждение, а также теплоизоляцию. Устройство обеспечивает охлаждение до 10,5 ºC по сравнению с температурой окружающей среды. Оно в форме панели, которая состоит из трех слоев различных материалов.
Панель можно разместить над предметом (или около него), который необходимо охлаждать. Например, коробки с скоропортящимися товарами, такими как продукты питания или лекарства. По данным Массачусетского технологического института, технология позволит безопасно хранить продукты примерно на 40% дольше в очень влажных условиях или утроит безопасное время хранения в более сухих условиях. Также его можно использовать для охлаждения воды, используемой в кондиционерах. Так они потребляют меньше энергии, оставаясь при этом столь же эффективными.
102-мм квадратная версия устройства (слева) тестируется на крыше Массачусетского технологического института. Справа устройство, использующее только испарительное охлаждение, для сравнительных испытаний.
Фото: Чжэнмао Лу
Нижний слой системы — это зеркальный материал, отражающий падающий солнечный свет. Это предотвращает нагревание покрытого предмета инфракрасным излучением солнечных лучей. В середине — пористый гидрогель, он состоит, в основном, из воды. Когда жидкая вода нагревается, она испаряется в пар, который поднимается к верхнему слою.
Верхний слой — особый тип аэрогеля, который состоит из воздушных карманов в полиэтиленовых полостях. И водяной пар, и отраженные инфракрасные лучи проходят через аэрогель, обеспечивая соответственно испарительное и радиационное охлаждение.
Тем не менее, аэрогель работает как изолирующий слой, не давая окружающему теплу достигать, например, коробки с продуктами. Как и нижний слой, он хорошо отражает солнечные лучи.
В некоторых из самых жарких стран мира, где системы охлаждения больше всего нужны, часто отсутствует инфраструктура, необходимая для питания таких установок. Им поможет новая система, поскольку она обеспечивает несколько охлаждающих эффектов, но не электричество.
Проблема в том, что пока его производство стоит дорого. В дальнейшем инженеры сосредоточатся на методах снижения себестоимости производства аэрогеля. Другие материалы, которые используются в системе, легкодоступны и относительно недорогие, заключают авторы разработки.
