Изменяющий игру материал для космического корабля регулирует его собственную температуру

Мать-природа является постоянным источником технологического вдохновения. Но у нее также были тысячелетия, чтобы создать свои системы, поэтому воссоздание их - нелегкая задача. Возьмем, к примеру, человеческое тело, которое обладает множеством чудес, которые ученые еще не дадут копить в лаборатории.

Способность человеческого тела регулировать собственную температуру - это только одна из характерных особенностей, которые ученые хотели бы воссоздать и использовать. А в прошлую пятницу группа исследователей из Ноттингемского университета представила новый полимерный материал, способный сделать именно это. Во главе с доктором Марком Олстоном, профессором в области дизайна окружающей среды, команда взялась за решение проблемы включения сложного термического процесса в материалы, созданные человеком. Результаты, опубликованные на прошлой неделе в новой статье в Природа

Как материал может регулировать собственную температуру

Олстон и его команда сказали, что они были вдохновлены процессами, которые они видели в листьях и тканях животных, и знали, что у него есть потенциал для решения надоедливой проблемы контроля температуры в материаловедении с применением в различных областях - от обработки ожогов до космических путешествий.

«Природа на самом деле имеет дело с управлением температурой совершенно по-другому», - говорит Алстон. обратный, «Таким образом, природа изучает абсорбционный подход, при котором они активно используют и собирают энергию солнечного излучения в материал, а затем отбирают энергию у материала, который будет использоваться для роста, размножения видов или регулирования температуры».

Команда отразила эту технику, создавая подразделения размером A5, которые могут захватывать и перенаправлять энергию.Клеточные структуры перенаправляют энергию с помощью флюидов, области исследований, часто используемой в медицинских исследованиях, в которых для управления системой используются свойства жидкости. Различия в давлении или расходе могут выступать в качестве переключателей к реакциям.

Физика может показаться пугающей, но ваше тело все время использует флюиды для поддержания нормальной температуры в более привычном процессе, потливость.

«Так очень похоже на человеческое тело, где, если мы садимся, жидкость в наших телах движется не так быстро, поэтому это низкий поток», объясняет Алстон. «Но если мы начнем бегать очень быстро, организм распознает изменение потребности, поэтому поток в организме человека начнет увеличивать циркуляцию быстрее, потому что ему нужна энергия, и поэтому мы потеем больше».

Для чего они используются?

Сила терморегуляции открывает астрономические возможности - в обоих смыслах этого слова. Если материал сконструирован в виде кремния, материал можно обернуть вокруг кожи, чтобы отслеживать травмы пострадавших от ожогов, или уменьшить до размера чипа и использовать в полупроводниках. Но особенно примечательно, что если материал будет интегрирован в конструкцию космического корабля, он сможет противостоять интенсивному тепловому напряжению, которое сопровождает полет в космос.

Поскольку каждая ячейка представляет собой отдельную единицу, которая функционирует на основе своих собственных входных данных, их массив может идеально вписаться в космические приложения. Соседние отряды могут иметь совершенно разные реакции, поэтому встроенные в корпус космического корабля, отряды на солнечном свете и отряды в тени могут находиться рядом друг с другом, поддерживая комфортную температуру материала - и все это без какой-либо ручной работы со стороны экипажа, Скажите до свидания, чтобы нагреть пятна.

Группа надеется сотрудничать с космической отраслью, чтобы расширить масштабы своей деятельности и продолжить тестирование своих вдохновленных природой материалов.

«Красота природы в том, что она выглядит без усилий», - говорит Алстон. Inverse. Он очень решительный, функционализированный, и это то, что мы пытаемся сделать ».

Видео по теме: Как растения потеют