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 у верблюдов появился толстый слой изолирующего меха, который сохраняет прохладу и экономит воду в палящих условиях пустыни. Ученые из Массачусетского технологического института Верблюжий мех вдохновил их на создание аэрогеля, который мог бы сохранять прохладу таких предметов, как продукты питания или лекарства, в жарких регионах и без необходимости использования электричества.
Секрет верблюда
Как ни странно, верблюд, покрытый мехом, сохраняет прохладу, чем верблюд с голой шкурой. Мех защищает кожу животного от внешнего тепла и в то же время позволяет поту испаряться, благодаря чему эффект испарительного охлаждения 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 «сэндвич». Нижний слой гидрогеля с верхним слоем пористого аэрогеля на основе диоксида кремния.
Когда гель сверху нагревается, гидрогель (состоящий на 97% из воды) начинает испаряться, что снижает температуру геля.
Аэрогель имеет чрезвычайно низкую теплопроводность, что не позволяет ему поглощать слишком много тепла из окружающей среды. Таким образом, основной гидрогель дольше остается прохладным, а его охлаждающий эффект при испарении продлевается.
Результаты использования аэрогеля в стиле верблюда
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 слоем аэрогеля толщиной 5 мм, 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 использовать повторно, просто добавив больше воды.
Единственный недостаток? Производство аэрогеля в настоящее время требует огромного и дорогостоящего 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.
