Jocul de schimbare a materialului pentru navele spațiale reglează temperatura proprie

Mama Natură este o sursă constantă de inspirație tehnologică. Dar ea a avut, de asemenea, milenii pentru a-și construi sistemele, astfel că recreația lor nu este o sarcină ușoară. Luați cazul corpului uman, care posedă o mulțime de miracole pe care oamenii de știință sunt încă generații departe de a putea replica în laborator.

Capacitatea corpului uman de a-și regla temperatura proprie este doar o caracteristică pe care oamenii de știință ar dori să o recreeze și să o pună în practică. Și vineri, un grup de cercetători de la Universitatea din Nottingham a dezvăluit un nou material polimer care poate face acest lucru. Condusă de Dr. Mark Alston, profesor de proiectare ecologică, echipa a abordat provocarea de a încorpora un proces termic complex în materiale concepute de om. Rezultatele publicate săptămâna trecută într - o lucrare nouă în România Natură

Cum un material poate regla temperatura proprie

Alston și echipa sa au spus că au fost inspirați de procesele pe care le-au văzut în frunze și țesuturi de animale și știau că are potențialul de a aborda problema dificilă de control al temperaturii în știința materialelor, cu aplicații variind de la tratamentul arsurilor la călătoriile în spațiu.

"Natura se ocupă de gestionarea termică într-un mod complet diferit", spune Alston Invers. "Prin urmare, natura explorează o abordare de absorbție, în care activează activ energia radiației solare într-un material și apoi scoate energia din material pentru a fi folosită pentru creșterea, proliferarea speciilor sau reglarea temperaturii".

Echipa a reflectat această tehnică, creând unități de dimensiuni A5 care captează și redirecționează energia.Structurile celulare redirecționează energia utilizând fluide, un domeniu de cercetare des folosit în cercetarea medicală care utilizează proprietățile unui lichid pentru a opera un sistem. Diferențele de presiune sau de debite pot acționa ca și comutatoare pentru a reacționa.

Fizica poate părea descurajantă, dar corpul tău folosește fluiditatea tot timpul la o temperatură regulată într-un proces mai familiar, transpirație.

"Atât de asemănătoare cu corpul uman, unde, dacă stau jos, lichidul din corpul nostru nu se mișcă atât de repede, deci este un flux scăzut", explică Alston. "Dar dacă începem să alergăm foarte repede, corpul recunoaște o schimbare de cerință, astfel încât fluxul în corpul uman va începe să crească circulația mai repede pentru că are nevoie de energie și, prin urmare, vom transpira mai mult".

Pentru ce sunt folosite?

Puterea autoreglementării termice deschide oportunități astronomice - în ambele sensuri ale cuvântului. Dacă este construită în formă de siliciu, materialul ar putea fi înfășurat în jurul pielii pentru a monitoriza leziunile lezate de arsuri sau pentru a reduce dimensiunea chipului și a le folosi în semiconductori. Dar cel mai important, dacă este integrat în proiectarea navelor spațiale, materialul ar putea combate stresul termic intens care însoțește o excursie în spațiu.

Deoarece fiecare celulă este o unitate individuală care funcționează pe baza intrărilor proprii, o serie dintre ele se poate potrivi perfect în aplicațiile spațiale. Unitățile vecine pot avea răspunsuri complet diferite, astfel încât au lucrat în corpul unei nave spațiale, o unitate în lumina soarelui și o unitate în umbra ar putea fi chiar una lângă cealaltă, menținând o temperatură confortabilă pentru material - toate fără nici o muncă manuală a echipajului. Spune-ți la revedere pentru a încălzi petele.

Grupul speră să colaboreze cu industria spațială pentru a-și mări operațiunile și a continua să testeze materialul lor inspirat din natură.

"Frumusețea naturii este că arată fără efort", spune Alston Invers. Este foarte rezolvată, funcționalizată și asta încercăm să facem."

Video asemănătoare: Cum prăbușesc plantele o transpirație