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
На "Роза Хутор" открылся уникальный парк водопадов
Уникальный парк водопадов "Менделиха", расположенный на Южном склоне хребта Аибга, в русле одноименной реки, является излюбленным туристическим объектом в горах Сочи.
Онлайн-аптекам доставки не разрешают отпускать лекарства по рецептам даже в период пандемии
Перевод большой части услуг в цифровой формат в период пандемии значительно облегчил жизнь россиян. В онлайн перешла работа, учеба и торговля.
Вес Млечного Пути можно будет измерить
Предложенный специалистами новый метод, который позволит "взвесить" массы галактик, ученые уже назвали "прорывом", поскольку ему под силу дать более точные данные по всем глобальным обзорам Космоса.
Интересные факты об акулах
Этих хищников морей и океанов боятся не только серферы, эти зубастые рыбки любят полакомиться также и зазевавшимся туристом, который решил, что водные просторы это стихия человека. Но нет, водное царство принадлежит этим хищникам, которые в нем полноправные хозяева.