Materijal za mijenjanje igre za letjelice regulira vlastitu temperaturu

Majka priroda je stalni izvor tehnološke inspiracije. Ali ona je također imala tisućljeća da izrađuje svoje sustave, tako da njihovo ponovno stvaranje nije lak zadatak. Uzmimo slučaj ljudskog tijela, koje posjeduje mnoštvo čuda koje znanstvenici još uvijek generacijama mogu replicirati u laboratoriju.

Sposobnost ljudskog tijela da regulira vlastitu temperaturu samo je jedna karakteristika koju bi znanstvenici željeli stvoriti i iskoristiti. I prošlog petka, skupina istraživača sa Sveučilišta u Nottinghamu otkrila je novi polimerni materijal koji može učiniti upravo to. Predvođeni dr. Markom Alstonom, profesorom dizajna okoliša, tim se bavio izazovom ugradnje složenog toplinskog procesa u materijale koje je dizajnirao čovjek. Rezultati objavljeni prošlog tjedna u novom dokumentu u Priroda

Kako materijal može regulirati vlastitu temperaturu

Alston i njegov tim rekli su da su bili inspirirani procesima koje su vidjeli u lišću i životinjskom tkivu i znali su da ima potencijal riješiti dosadan problem kontrole temperature u znanosti o materijalima, s aplikacijama od tretmana opeklina do putovanja u svemir.

"Priroda se zapravo bavi upravljanjem toplinom na potpuno drugačiji način", kaže Alston Inverzan, "Dakle, priroda gleda u apsorpcijski pristup, gdje aktivno koriste i hvataju energiju sunčevog zračenja u materijal, a zatim izvlače energiju iz materijala koji će se koristiti za rast, proliferaciju vrste ili regulaciju temperature."

Tim je zrcalio ovu tehniku, stvarajući jedinice veličine A5 koje mogu uhvatiti i preusmjeriti energiju.Strukture slične stanicama preusmjeravaju energiju pomoću fluida, područja istraživanja koje se često koristi u medicinskim istraživanjima koja koriste svojstva tekućine za upravljanje sustavom. Razlike u tlaku ili protoku mogu djelovati kao prekidači za reakciju.

Fizika može zvučati zastrašujuće, ali vaše tijelo cijelo vrijeme koristi tekućinu za redovitu temperaturu u poznatom procesu, znojenju.

"Tako je vrlo sličan ljudskom tijelu, gdje ako sjedimo, tekućina u našim tijelima se ne pomiče tako brzo, tako da je nizak protok", objašnjava Alston. "Ali ako počnemo trčati vrlo brzo, tijelo prepoznaje promjenu zahtjeva, tako da će protok u ljudskom tijelu početi brže povećavati cirkulaciju jer mu je potrebna energija i zato se više znojimo."

Za što se koriste?

Snaga termalne samoregulacije otvara astronomske mogućnosti - u oba smisla riječi. Ako se konstruira u silicijskom obliku, materijal se može omotati oko kože kako bi se pratile ozljede žrtava opeklina, ili se smanjio na veličinu čipa i koristio u poluvodičima. Ali najznačajnije, ako se integrira u konstrukciju svemirskih letjelica, materijal bi se mogao boriti protiv intenzivnog toplinskog naprezanja koje prati put u svemir.

Budući da je svaka ćelija pojedinačna jedinica koja funkcionira na temelju vlastitih ulaza, niz njih može se savršeno uklopiti u svemirske aplikacije. Susjedne jedinice mogu imati potpuno različite odgovore, tako da su radile u tijelu svemirske letjelice, jedinica u sunčevoj svjetlosti i jedinica u sjeni mogla bi biti jedna pored druge dok bi održavala ugodnu temperaturu materijala - a sve to bez ručnog rada posade, Recite zbogom toplinskim mjestima.

Skupina se nada partnerstvu s svemirskom industrijom da proširi svoje poslovanje i nastavi testirati svoj materijal inspiriran prirodom.

"Ljepota prirode je da izgleda bez napora", kaže Alston Inverzan. To je vrlo riješeno, funkcionalizirano i to je ono što pokušavamo učiniti."

Povezani video: Kako biljke razbijaju znoj