世界首创“相变油墨”可实现被动式控温,具有减少能耗和温室气体排放潜力
新油墨使用纳米技术来操纵日常环境中的温度。图片来源:澳大利亚墨尔本大学穆罕默德·塔哈博士
科技日报记者 张佳欣
澳大利亚墨尔本大学研究人员开辟出世界上第一种可改变房屋、汽车供暖和制冷方式的“相变油墨”,它能实现复杂的“被动气候”操纵,具有帮助减少能源消耗和全球温室气体排放的巨大潜力。研究发表在最新一期英国皇家化学学会的《材料化学杂志A》上。
研究领导者穆罕默德·塔哈博士表示,这些油墨可用于开辟涂层,实现被动加热和冷却。
被动式的气候操纵方式可制造舒适的日子条件,并可减少不必要的能源消耗。例如,为了在冬天供暖,在建筑立面上的油墨能够自动转换,以便在白天经过更多的太阳辐射,并在晚上提供更好的隔热来保暖。在夏天,它们能够形成屏障,阻挡来自太阳和身边环境的热辐射。
利用纳米技术操纵日常环境温度的多功能“相变油墨”是一种概念验证,能够层压、喷涂或添加到油漆和建筑材料中。它还能够融入服装,在极端环境中调节体温,或者用于创造大型、灵便和可穿戴的电子设备,如可弯曲电路、摄像头和探测器,以及气体和温度传感器。
塔哈表示,新研究意味着现有的结构和建筑材料能够进行翻新,这种油墨很可能会在5到10年内投放市场,经过与业界的合作,还能够扩大规模,并将其整合到现有新技术中,作为应对世界气候变化挑战的一种解决方案。
这一突破是经过发现怎么修饰“相变材料”的要紧成分之一的二氧化钒而实现的。相变材料使用热或电触发器制造足够能量,使材料在压力下自我转化。往常,相变材料需要加热到特别高的温度才能激活它们的相变特性。
塔哈博士团队测试了他们怎么触发绝缘体—金属相变的反应,在这种反应中,新材料起到了开关的作用,阻止超过特定温度的热量。
研究人员表示,新材料能够依照需要调整其吸热性能,这意味着能够设计出更智能的砖和油漆。
来源:中国科技网