Материалът за смяна на играта за космически кораб регулира собствената си температура

Майката природа е постоянен източник на технологично вдъхновение. Но тя също е имала хилядолетия да изработи своите системи, така че пресъздаването им не е лесна задача. Вземете случая на човешкото тяло, което притежава множество чудеса, които учените все още са поколения, далеч от възможността да се възпроизвеждат в лабораторията.

Способността на човешкото тяло да регулира собствената си температура е само една характеристика, която учените биха искали да пресъздадат и използват. И миналия петък група изследователи от Университета в Нотингам представиха нов полимерен материал, който може да направи точно това. Водени от д-р Марк Алстън, професор по екологичен дизайн, екипът се справи с предизвикателството да включи сложен термичен процес в материали, предназначени за човека. Резултатите, публикувани миналата седмица в нов документ в природа

Как един материал може да регулира собствената си температура

Алстън и неговият екип заявиха, че са били вдъхновени от процесите, които са видели в листата и животинските тъкани и са знаели, че има потенциал да се справи с досадния проблем с контрола на температурата в материалната наука, с приложения, вариращи от обработка на изгаряне до космически пътувания.

"Природата всъщност се занимава с управлението на топлината по съвсем различен начин", казва Алстън обратен, "Така природата гледа на абсорбционния подход, където те активно впряга и улавят слънчевата радиационна енергия в материал и след това извличат енергията от материала, който ще се използва за растеж, разпространение на вида или регулиране на температурата."

Екипът отразява тази техника, създавайки единици с размер А5, които могат да улавят и пренасочват енергия.Клетоподобните структури пренасочват енергията, използвайки флуиди, област на научни изследвания, често използвана в медицински изследвания, които използват свойствата на течността за управление на системата. Разликите в налягането или скоростта на потока могат да действат като превключватели за реакции на реплики.

Физиката може да звучи обезсърчително, но тялото ви използва течности през цялото време до нормална температура в по-познат процес, изпотяване.

"Толкова много прилича на човешкото тяло, където, ако седим, течността в нашите тела не се движи толкова бързо, така че е нисък поток", обяснява Алстън. "Но ако започнем да бягаме много бързо, тялото разпознава промяната на изискването, така че потока в човешкото тяло ще започне да увеличава циркулацията по-бързо, защото се нуждае от енергия и затова се потяхме повече."

Какви са тези използвани?

Силата на термичната саморегулация отваря астрономически възможности - и в двата смисъла на думата. Ако е конструиран в силиконова форма, материалът може да бъде увит около кожата, за да следи уврежданията на жертвата, или да се свие до размера на чипа и да се използва в полупроводници. Но най-вече, ако се интегрира в дизайна на космическите апарати, материалът може да се бори с интензивния термичен стрес, който съпътства пътуването до космоса.

Тъй като всяка клетка е индивидуална единица, която функционира въз основа на собствените си входове, масив от тях може да се впише идеално в космическите приложения. Съседните единици могат да имат напълно различни реакции, така че са работили в тялото на космически кораб, единица в слънчева светлина и единица в сянка може да бъде в непосредствена близост един до друг, като се поддържа комфортна температура за материала - всичко това без ръчна работа от екипажа, Кажете сбогом на топлинните петна.

Групата се надява да си партнира с космическата индустрия, за да увеличи мащаба на операциите си и да продължи да тества своите материали, вдъхновени от природата.

"Красотата на природата е, че изглежда без усилие", казва Алстън Inverse. Тя е много разрешена, функционална и това се опитваме да направим."

Свързано видео: Как растенията разбиват пот