Создан материал, предотвращающий обледенение благодаря энергии Солнца — Naked Science
01.09.2018
4 минуты
Редакция

Создан материал, предотвращающий обледенение благодаря энергии Солнца

Он использует трехслойную структуру, которая позволяет удерживать и распространять тепло.

100

Инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) разработали трехслойный материал, который поглощает солнечное излучение и, удерживая его, предотвращает оледенение поверхности. Работа опубликована в журнале Science Advances.

 

Образование льда — угроза для многих приборов, включая самолеты и ветряные турбины. Существующие сегодня методы борьбы не всегда эффективны: к примеру, супергидрофобные структуры связывает иней, что делает всю систему бесполезной, — поэтому ученые совершенствуют их. Исследователи из MIT изобрели недорогой материал, который не нуждается в дополнительных источниках энергии и использует для предотвращения обледенения излучение Солнца. Они назвали его фототермальной ловушкой (photothermal trap).

 

Он состоит из трех слоев. Первый слой — композитный, в него входят керамические и металлические вещества (cermet). Благодаря своей структуре, он поглощает 95 процентов солнечного излучения, а отдает только три. Проблема в том, что он выделяет тепло исключительно в тех местах, где на него падает свет, и при этом отдает часть энергии в нижележащие слои.

 

Для решения этих проблем инженеры добавили второй слой — алюминий — толщиной всего 0,4 миллиметра. Металл получает тепло от верхнего слоя и распределяет его по всей поверхности. По словам профессора Крипы Варанаси (Kripa Varanasi), из-за скорого теплого отклика нагревание происходит быстрее замерзания.

 

Таяние льда / ©Science Advances

 

Третий слой — пеноизоляция, которая позволяет удерживать тепло в пределах первых двух и не пускает его ниже. Таким образом, когда нагревается первый слой, тепло, благодаря второму, распределяется по всей поверхности. Нижняя часть льда тает, и образуется тонкая прослойка из воды, поверхность становится скользкой, поэтому остальная часть льда просто соскальзывает. Ученые уже провели тесты в лаборатории с искусственным освещением и под открытым небом — все они оказались успешными. В будущем технологию можно будет использовать не только в самолетах, но и на крышах обычных домов.

 

Вы также можете посмотреть видео, в котором показано, что будет, если смешать расплавленный алюминий с ледяным жидким азотом и твердым диоксидом углерода, также известным как сухой лед.

Вчера, 12:57
6 минут
Сергей Васильев

Эксперименты снова указали на существование частицы Х17 — загадочного бозона-переносчика еще неизвестного фундаментального взаимодействия.

Вчера, 16:44
8 минут
Полина Гершберг

Новый метод вакцинации оказался эффективным против большинства штаммов ВИЧ.

Позавчера, 15:51
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователь Уильям Ромозер полагает, что ему удалось увидеть на Марсе живых существ, в частности насекомых. Вероятно, причиной этого стала парейдолия — зрительная иллюзия.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

Вчера, 12:57
6 минут
Сергей Васильев

Эксперименты снова указали на существование частицы Х17 — загадочного бозона-переносчика еще неизвестного фундаментального взаимодействия.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: