Кондиционер, который отправляет тепло в космос

Кондиционер, который отправляет тепло в космос

Кондиционер, который отправляет тепло в космос

В течение летних дней ежемесячный счет за коммунальные услуги для дома с кондиционером может быть очень большим. Но можем ли мы охладить наши дома, не используя электричество или воду? Аасват Раман и его коллеги из Стэнфордского университета говорят, что можем. Команда Рамана создала экспериментальный материал, который посылает избыточное тепло в космическое пространство - не нужны вентиляторы, хладагенты или компрессоры. Метод охлаждения Рамана может когда-нибудь существенно повлиять на потребление энергии в глобальном масштабе.

Один из приемов, которые использует устройство Рамана, называется радиационным охлаждением - тем же методом, которым Земля теряет тепло в космосе. В этом методе используется тот факт, что атмосфера Земли прозрачна для очень специфического подмножества теплового излучения: длинноволновая часть инфракрасной волны от 8 до 13 микрон. Устройство, которое может воспринимать окружающее тепло и свет и отражать их в этом диапазоне длин волн, может в основном излучать тепло через широко открытое окно в космическое пространство.

Читайте также: Передовые разработки науки и технологий на помощь природе

Уже было продемонстрировано, что устройства радиационного охлаждения могут работать ночью, но это не днем, когда он так необходим. Раман и его команда решили создать радиационный кулер, который будет работать в дневное время, когда потребление энергии Солнца достигает пика.

Рамановский излучатель, получивший название фотонного радиационного охладителя, состоит из семи чередующихся слоев диоксида кремния и оксида гафния, размещенных на отражающем базовом слое серебра.

Каждый из слоев имеет различную, точную толщину от 13 до 688 нанометров (толщина нити человеческой ДНК составляет 2,5 нанометра). Точная толщина и расслоение позволяют материалу отражать 97 процентов солнечного света, который попадает на него, а также отражать инфракрасный свет с частотой прозрачности атмосферы.

Читайте также: Экологически чистый транспорт: решение проблемы есть

Раман испытал экспериментальное устройство на крыше в Стэнфорде, штат Калифорния, и устройство сработало. В течение всего дня фотонный радиационный охладитель поддерживал температуру примерно на 5,5 градусов по Цельсию ниже температуры окружающего воздуха. Хотя это небольшое падение температуры, оно не требует энергии.

Экспериментальный кулер Рамана был небольшого размера. Этот процесс должен быть расширен для работы на зданиях, и, поскольку гафний и серебро довольно дороги, вероятно, потребуются альтернативные материалы.

Кулер также должен быть размещен на крыше с четким обзором неба, чтобы быть эффективным, поэтому он, вероятно, не заменит кондиционер полностью. А людям, живущим в очень жарких местах может быть недостаточно охлаждения на 5 градусов.

Но независимо от ограничений устройства, Раман и его команда показали нам, что, безусловно, можно избежать трат электричества для охлаждения, что является хорошей новостью на планете с ограниченными энергетическими ресурсами.

Читайте также: Экологичный образ жизни: 10 эко-привычек

Фото: holoddoma.ru

Водные ресурсы: почему их мало и почему их качество снижается

Водные ресурсы: почему их мало и почему их качество снижается

Водные ресурсы находятся в дефиците в результате продолжающегося роста населения и урбанизации, особенно в развивающихся странах.

Как японских школьников учат любоваться природой

Как японских школьников учат любоваться природой

В Японии большое значение уделяется синтоистским и буддистским духовным практикам. Богатые духовные традиции наложили на японцев отпечаток особого, порой мистического отношения к окружающему миру.

Наночастицы способствуют созданию более прочных,

Наночастицы способствуют созданию более прочных, "умных" поверхностей и систем

Современные знания в области нанонауки получены в результате разработок в химии, физике, науке о жизни, медицине и технике. Нанотехнология активно развивается или уже используется на практике в нескольких областях.

Исследование продолжительности жизни людей, переживших атомные бомбардировки

Исследование продолжительности жизни людей, переживших атомные бомбардировки

Результаты этого исследования являются наиболее важным источником научной информации о воздействии ионизирующего излучения на здоровье (в первую очередь, высоких доз и мощностей), на котором в значительной степени основаны современные правила радиационной защиты.