В странах, где системы охлаждения нужны больше всего, часто не хватает инфраструктуры для питания таких конфигураций. В этом отношении может помочь новая система, сохраняющая продукты и продукты свежими с несколькими охлаждающими эффектами без использования электричества. Исследования Массачусетского технологического института (MIT) возглавляют Чжэнмао Лу, Арни Лерой, Джеффри Гроссман, Эвелин Ван, Ленан Чжан и Джатин Патил. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Cell Reports Физическая наука (Я связываю это здесь).
Охлаждающая «панель»
Система, разработанная MIT на основе Предыдущее исследование, сочетает в себе испарительное охлаждение, радиационное охлаждение и теплоизоляцию. Он может создать до 10,5°С охлаждения по сравнению с температурой окружающей среды, и представлена в виде панели, состоящей из трех слоев различных материалов.
Панель можно разместить на предмете, который должен оставаться прохладным, или вокруг него, например, на коробке со скоропортящимися предметами (еда или лекарства). По данным Массачусетского технологического института, технология может «обеспечить примерно на 40 процентов более безопасное хранение продуктов питания в условиях высокой влажности» или «втрое увеличить безопасное время хранения в условиях засухи». Его также можно использовать для охлаждения воды, используемой кондиционерами, что позволяет устройству потреблять меньше энергии, но оставаться столь же эффективным.
Как устроена система охлаждения Массачусетского технологического института, не использующая электричество
Нижний слой системы выполнен из зеркального материала, отражающего падающий солнечный свет. Это предотвращает нагревание закрытого объекта инфракрасным излучением солнечных лучей. В центре находится пористый гидрогель, состоящий в основном из воды. Когда жидкая вода нагревается, она испаряется в пар, который поднимается до тех пор, пока не встречается с верхним слоем и не проходит через него, где выходит через поры этого последнего барьера.
Верхний слой состоит из аэрогеля, который содержит большое количество воздушных карманов в своих полиэтиленовых полостях. Пропуская водяной пар и отраженные инфракрасные лучи, он обеспечивает как испарительное, так и радиационное охлаждение.
Проблемы, с которыми приходится сталкиваться
Суть всей системы, кажется, аэрогель. Он не только обеспечивает охлаждение, но и действует как изолирующий слой, предотвращая попадание окружающего тепла на нижележащий объект. И он тоже отражающий: почти как нижний зеркальный слой.
Только одна проблема? Производить современными методами довольно дорого: необходимо разработать более дешевую производственную цепочку, и инженеры Массачусетского технологического института уже изучают, как это сделать. Более того, это будет единственная заминка во всей системе, потому что остальные материалы, из которых она состоит, доступны и дешевы.
Общее обслуживание этого автономного «холодильника» будет заключаться исключительно в добавлении большего количества воды в гидрогель. Операция, которую следует выполнять один раз в 4 дня в очень сухих и жарких условиях и только один раз в месяц в наиболее влажных регионах.
Подводя итог: эта новая система охлаждения от Массачусетского технологического института очень перспективна. Однако пока он оптимизируется, нам придется сохранять продукты холодными по старинке: помещая их в холодильник. Благословенные счета.
