Диана Гаврилова Опубликована 17.06.2019 в 21:58

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.

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.

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.

Фото: holoddoma.ru

Подписывайтесь на Экосевер

Читайте также

Как микробы могут изменить наш климат? Необычные исследования микробиологии сегодня в 5:17

Микробы могут изменить климат нашей планеты! Узнайте, как эти крошечные организмы могут как спасти, так и ускорить глобальное потепление.

Читать полностью »
В поисках бессмертия: от древнегреческих мифов до современных генной инженерии сегодня в 4:13

От древнегреческих мифов до современных технологий — как наука и генная инженерия приближают человечество к бессмертию и вечной жизни.

Читать полностью »
История самого известного научного заблуждения: сегодня в 3:11

Плоская Земля — миф, который пережил века. Узнайте, как он стал частью современной культуры и почему до сих пор привлекает внимание в XXI веке.

Читать полностью »
Важнейшие достижения в клонировании животных: что пошло не так? сегодня в 2:08

Почему, несмотря на успехи в клонировании животных, ученые до сих пор не могут клонировать человека? Откроются ли перед нами новые горизонты в будущем? Узнайте все подробности.

Читать полностью »
Почему мы все ещё не умеем клонировать человека? История неудач сегодня в 1:05

Научные исследования в области клонирования человека кажутся всё более сложными. Узнайте, почему эта цель остаётся недостижимой, несмотря на прорывы в науке.

Читать полностью »
Эволюция человеческого мозга: от шимпанзе до нейроимплантов сегодня в 0:01

Как мозг человека прошел путь от приматов до нейроимплантов? Узнайте, как технологии и эволюция меняют наш разум и что нас ждет в будущем.

Читать полностью »
Можно ли победить старение? Современные научные споры вчера в 23:11

Старение — неотвратимый процесс, но учёные верят, что его можно замедлить. Новые технологии, генные исследования и регенеративная медицина обещают будущее без старости.

Читать полностью »
Никола Тесла и электричество: как изобретатель предсказал будущее технологий вчера в 22:25

Как Николай Тесла предсказал будущее технологий, которые стали неотъемлемой частью нашей жизни? Узнайте о его пророчествах и гениальных идеях, которые меняют мир.

Читать полностью »