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世界首創“相變油墨”可實現被動式控溫

2023-04-06 17:22:58

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新油墨使用納米技術來控制日常環境中的溫度。圖片來源:澳大利亞墨爾本大學穆罕默德·塔哈博士科技日報北京3月28日電(記者張佳欣)澳大利亞墨爾本大學研究人員開發出世


新油墨使用納米技術來控制日常環境中的溫度。圖片來源:澳大利亞墨爾本大學穆罕默德·塔哈博士


科技日報北京3月28日電(記者張佳欣)澳大利亞墨爾本大學研究人員開發出世界上第一種可改變房屋、汽車供暖和制冷方式的“相變油墨”,它能實現復雜的“被動氣候”控制,具有幫助減少能源消耗和全球溫室氣體排放的巨大潛力。研究發表在最新一期英國皇家化學學會的《材料化學雜志A》上。


研究領導者穆罕默德·塔哈博士表示,這些油墨可用于開發涂層,實現被動加熱和冷卻。


被動式的氣候控制方式可創造舒適的生活條件,并可減少不必要的能源消耗。例如,為了在冬天供暖,在建筑立面上的油墨可以自動轉換,以便在白天通過更多的太陽輻射,并在晚上提供更好的隔熱來保暖。在夏天,它們可以形成屏障,阻擋來自太陽和周圍環境的熱輻射。


利用納米技術控制日常環境溫度的多功能“相變油墨”是一種概念驗證,可以層壓、噴涂或添加到油漆和建筑材料中。它還可以融入服裝,在極端環境中調節體溫,或者用于制造大型、靈活和可穿戴的電子設備,如可彎曲電路、攝像頭和探測器,以及氣體和溫度傳感器。


塔哈表示,新研究意味著現有的結構和建筑材料可以進行翻新,這種油墨很可能會在5到10年內投放市場,通過與業界的合作,還可以擴大規模,并將其整合到現有新技術中,作為應對世界氣候變化挑戰的一種解決方案。


這一突破是通過發現如何修飾“相變材料”的主要成分之一的二氧化釩而實現的。相變材料使用熱或電觸發器創造足夠能量,使材料在壓力下自我轉化。以前,相變材料需要加熱到非常高的溫度才能激活它們的相變特性。


塔哈博士團隊測試了他們如何觸發絕緣體—金屬相變的反應,在這種反應中,新材料起到了開關的作用,阻止超過特定溫度的熱量。


研究人員表示,新材料可以根據需要調整其吸熱性能,這意味著可以設計出更智能的磚和油漆。


來源:科技日報


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