Зміна матеріалу для космічних апаратів регулює власну температуру

Мати-природа є постійним джерелом технологічного натхнення. Але їй також доводилося тисячоліть обробляти свої системи, тому відтворення їх не є легким завданням. Візьмемо випадок людського тіла, який володіє безліччю чудес, які вчені ще покоління від того, щоб мати можливість відтворити в лабораторії.

Здатність людського організму регулювати власну температуру - це лише одна характеристика, яку вчені хотіли б відтворити і використати. І минулої п'ятниці група дослідників з Університету Ноттінгема оприлюднила новий полімерний матеріал, який може зробити саме це. Під керівництвом доктора Марка Алстона, професора з екологічного дизайну, команда вирішила завдання включення складного теплового процесу в матеріали, розроблені людиною. Результати, опубліковані минулого тижня в новому документі в Росії Природа

Як матеріал може регулювати свою власну температуру

Алстон і його команда сказали, що вони були натхненні процесами, які вони бачили в листках і тканинах тварин, і знали, що вона має потенціал для вирішення проблем, пов'язаних з регулюванням температури в матеріалознавстві, з застосуванням від обробки до спалювання до космічних подорожей.

"Природа насправді має справу з тепловим управлінням зовсім інакше", - розповідає Алстон Обернено. "Так природа дивиться в абсорбційний підхід, де вони активно використовують і захоплюють енергію сонячної радіації в матеріал, а потім виводять енергію з матеріалу, який буде використовуватися для росту, проліферації виду або регулювання температури".

Команда віддзеркалювала цю техніку, створюючи блоки А5, які можуть захоплювати та перенаправляти енергію.Клітиноподібні структури перенаправляють енергію, використовуючи флюїди, сферу досліджень, що часто використовуються в медичних дослідженнях, які використовують властивості рідини для управління системою. Відмінності в тиску або швидкості потоку можуть діяти як перемикачі для реакції кия.

Фізика може здатися складною, але ваше тіло весь час використовує флюїди для регулярної температури в більш звичному процесі, потовиділення.

"Так дуже схоже на людський організм, де, якщо ми сідаємо, рідина в наших тілах не рухається так швидко, так це низький потік", пояснює Алстон. "Але якщо ми почнемо бігати дуже швидко, тіло визнає зміну вимоги, тому потік в людському тілі почне збільшувати циркуляцію швидше, тому що він потребує енергії, і тому ми ще більше потішаємо".

Для чого вони використовуються?

Сила теплової саморегуляції відкриває астрономічні можливості - в обох сенсах цього слова. Якщо він побудований у формі кремнію, матеріал може бути обгорнутий навколо шкіри, щоб контролювати травми жертви спалювання, або скоротитися до розміру чіпа і використовувати в напівпровідниках. Але, особливо, якщо інтегрувати в конструкцію космічних апаратів, матеріал може боротися з інтенсивним термічним стресом, який супроводжує поїздку в космос.

Оскільки кожна клітина є окремою одиницею, яка функціонує на основі власних входів, масив з них може ідеально вписатися в космічні програми. Сусідні одиниці можуть мати абсолютно різні реакції, тому працювали в тілі космічного апарату, пристрій в сонячному світлі і блок в тіні могли знаходитися поруч один з одним при збереженні комфортної температури для матеріалу - все без ручної роботи екіпажу. Попрощайтеся зі спека.

Група сподівається на співпрацю з космічною галуззю, щоб розширити свої операції і продовжувати випробування їхнього природного матеріалу.

"Краса природи полягає в тому, що вона виглядає без зусиль", - розповідає Алстон Обернено. Це дуже вирішене, функціональне, і це те, що ми намагаємося зробити."

Пов'язане відео: Як рослини порушують поту