Когда вода испаряется из материала, материал имеет тенденцию охлаждаться, но этот эффект прекращается в конце процесса испарения. У верблюдов есть решение проблемы.
Уже. Потому что верблюды разработали толстый слой изолирующего меха, чтобы сохранять прохладу, сохраняя воду в условиях палящей пустыни. Ученые из Массачусетского технологического института Они были вдохновлены верблюжьим мехом, чтобы создать аэрогель, который мог сохранять предметы, такие как продукты питания или лекарства, свежими в жарких регионах и без необходимости использования электричества.
Секрет верблюда
Как ни странно, покрытый мехом верблюд остается прохладнее, чем голый верблюд. Мех защищает кожу животного от внешнего тепла и в то же время позволяет поту испаряться, благодаря чему эффект охлаждения испарением сохраняется дольше.
Благодаря своему меху верблюд все еще может потеть, но не так сильно, как голая кожа. По словам исследователей, тесты показали, что бритый верблюд теряет на 50% больше влаги по сравнению с небритым в таком же состоянии.
Аэрогель с горбами
Команда MIT подготовила материал, в котором используется тот же подход. Он представляет собой своего рода «бутерброд». Нижний слой гидрогеля с верхним слоем из пористого аэрогеля на основе диоксида кремния.
Когда гель наверху нагревается, гидрогель (состоящий на 97% из воды) начинает испаряться и, при этом, понижает температуру геля.
Аэрогель имеет чрезвычайно низкую теплопроводность, что не позволяет ему поглощать слишком много тепла из окружающей среды. Таким образом, гидрогель, находящийся под ним, дольше остается более свежим, а его эффект охлаждения испарением увеличивается.
Результаты аэрогеля, вдохновленного верблюдами
В лабораторных испытаниях 5-миллиметровый слой гидрогеля потерял всю воду в результате испарения за 40 часов при воздействии температур 86 ° F (30 ° C).
Когда гидрогель был покрыт 5-миллиметровым слоем аэрогеля, он продержался до 200 часов при воздействии той же температуры. В 5 раз больше.
В целом, эффект испарительного охлаждения снизил температуру материала на 12,6 ° F (7 ° C) вместо 14,4 ° F (8 ° C) для простого гидрогеля. Когда гидрогель высохнет, материал можно будет повторно использовать, просто добавив больше воды.
Единственный недостаток? Производство аэрогелей в настоящее время требует огромного и дорогого оборудования.
Исследователи Массачусетского технологического института в настоящее время ищут более практичные и недорогие альтернативы. Это же выражение улучшает предварительные результаты другое исследование представленные в декабре 2019 года, их конечная цель - использовать этот материал в развивающихся странах, где нет инфраструктуры для доставки и хранения продуктов питания или лекарств.
