Верблюды воспользовались, казалось бы, нелогичным подходом к сохранению прохлады и экономии воды в условиях палящей пустыни: у них толстый слой изолирующего меха. Применяя тот же подход, исследователи из MIT разработали систему, которая сохраняет прохладу в жарких условиях без необходимости в источнике питания.
Большинство людей не подумали бы надеть пальто из верблюжьей шерсти в жаркий летний день. Но многие из жителей пустыни склонны носить тяжелую верхнюю одежду. И вот почему. Оказывается, верблюжья шуба или тяжелая одежда человека уменьшает потерю влаги. При этом пот может испаряться, чтобы обеспечить охлаждающий эффект.
Испытания показали, что бритый верблюд теряет на 50% больше влаги, чем обычный.
В новой системе, разработанной инженерами Массачусетского технологического института, для достижения аналогичного эффекта используется двухслойный материал. Нижний слой материала, заменяющий потовые железы, состоит из гидрогеля, желатиноподобного вещества. Он расположен на губчатой матрице, из которой вода легко испаряется. Затем материал покрывается слоем аэрогеля, который играет роль меха.
Гидрогели уже используются для некоторых систем охлаждения, но полевые испытания и подробный анализ показали, что этот новый двухслойный материал толщиной около сантиметра обеспечивает лучшее охлаждение — более чем на 7 °C и в пять раз дольше, чем один гидрогель. Двухслойный материал сохраняет прохладу более восьми дней вместо двух при использовании просто гидрогеля.
По словам исследователей, эту систему можно использовать для упаковки пищевых продуктов, чтобы сохранить их свежесть. Это также позволит безопасно хранить лекарства, такие как вакцины, по мере их доставки в отдаленные места. Пассивная система, работающая исключительно от тепла, не только обеспечивает охлаждение, но и снижает колебания температуры, которые могут ускорить порчу товаров и продуктов.
Основное сырье, используемое в двухслойной системе, недорогое. Аэрогель сделан из кремнезема, который по сути представляет собой пляжный песок. Он дешевый и доступный. Однако технологическое оборудование для изготовления аэрогеля стоит недешево. Этот аспект потребует дальнейшего развития, чтобы масштабировать систему. Но, по крайней мере одна стартап-компания уже заинтересовалась открытием ученых.
Читать также
Ледник «Судного дня» оказался опаснее, чем думали ученые. Рассказываем главное
НАСА: Луна будет отражать яркий земной свет в ноябре
Недавно обнаруженный примат уже на грани исчезновения, хотя вид живет миллион лет