تصميم مادة بناء تغير لونها مثل "الحرباء" لتوفير الطاقة
التاريخ : 2023-01-28 (02:07 PM) ، المشاهدات : 375 ، التعليقات : 0
صمم باحثون في الولايات المتحدة، مادة بناء تحاكي بنية الحرباء وتغير لونها وفقًا للأشعة تحت الحمراء ومقدار الحرارة التي تمتصها أو تنبعث منها، ما يشكل حلًا مثاليًا لتوفير الطاقة.
ووفق ما نشره موقع "تك إكسبلور"، فإن هذه المادة الجديدة تغير من بنيتها بناء على درجة الحرارة الخارجية، وفي الأيام الحارة قد تصدر 92% من حرارة الأشعة تحت الحمراء، ما يساعد على تبريد المبنى من الداخل.
وقال الموقع إنه "في الأيام الباردة تنبعث من المادة 7% فقط من الأشعة تحت الحمراء، ما يساعد في الحفاظ على دفء المبنى".
وقال الأستاذ الدكتور بو تشون هسو، قائد الفريق البحثي من جامعة "شيكاغو" الأمريكية: "توصلنا إلى طريقة لتوفير الطاقة من خلال التعامل مع المبنى وكأنه كائن حي، لنضيف طبقة من الثياب عندما يكون باردًا ونخلع عنه طبقة عندما يكون حارًا".
وأضاف: "هذا النوع من المواد الذكية يحافظ على درجة حرارة معينة في المبنى دون استهلاك كميات كبيرة من الطاقة".
وسبق أن طور الباحثون مواد تبريد إشعاعية تساعد في الحفاظ على برودة المباني، من خلال تعزيز قدرتها على إصدار الأشعة تحت الحمراء، وهي بمثابة حرارة غير مرئية تشع من الأشخاص والأشياء، وطوروا أيضًا مواد تمنع انبعاث الأشعة للمناخات الباردة.
وصمم الفريق كذلك مادة بناء غير قابلة للاشتعال، تحتوي على طبقة يمكن أن تأخذ شكلين؛ الأول يحاكي النحاس الصلب ليحتفظ بمعظم حرارة الأشعة تحت الحمراء، والثاني على شكل محلول مائي تنبعث منه الأشعة تحت الحمراء.
ووفقًا لدرجة الحرارة المُختارة يمكن للجهاز استخدام كميات ضئيلة من الكهرباء لتحقيق التحول الكيميائي بين الشكلين؛ إما من خلال ترسيب النحاس أو تجريده.
وأشار الباحثون في دراستهم المنشورة في مجلة "نيتشر ساستنبيلتي" العلمية، إلى أن المادة الجديدة قادرة على التحول السريع وبشكل عكسي بين الحالة المعدنية والسائلة، وأن التحول بين الشكلين يبقي فعالًا لأكثر من 1800 دورة.
وصمم الباحثون نماذج توضح فعالية مادة البناء الجديدة من حيث تخفيض تكاليف الطاقة، وفي مبنى متوسط الحجم، تستهلك عملية التحول أقل من 0.2% من إجمالي استخدام الكهرباء في المبنى، ما يوفر 8.4% من استهلاك المبنى للطاقة بشكل سنوي.
| بواسطة: عبدالخالق كامل
يوم الشجرة العالمي
اليوم العالمي للملاريا
إضافة تعليق