Исследователи разрабатывают охлаждающий материал нового поколения для повышения эффективности охлаждения летом без электричества

Важные новости

Исследователи разрабатывают системы охлаждения нового поколения материал для повышения эффективности летнего охлаждения без электричества» /></p>
<p> (слева) Схема, изображающая молекулярное расположение и взаимодействие света и вещества в охлаждающем материале: фотонный кристалл на основе спиральных жидких кристаллов. (Справа) Реальные фотографии материалов в различных цветах. Полнодоменный цвет достигается за счет контроля количества добавок (т.е. хиральных добавок). Фото: Корейский институт науки и технологий </p>
<p>Доктор. Цзинь Гу, Кан и его команда из Исследовательского центра нанофотоники Корейского института науки и технологий (KIST) разработали красочный жидкокристаллический материал с радиационным охлаждением, который может охлаждаться без внешней энергии, одновременно излучая цвет. Работа опубликована в <i>Chemical Engineering Journal</i>.</p>
<p>Радиационное охлаждение — это бесполезная технология охлаждения, которая высвобождает инфракрасное излучение в виде тепла через атмосферное окно для снижения температуры. Она привлекает внимание как экологически чистая технология охлаждения следующего поколения, которая может дополнять энергоемкие кондиционеры.</p>
<p>Материалы для радиационного охлаждения для дневного использования окрашены в белый цвет, чтобы уменьшить поглощение солнечного света. Это обеспечивает превосходную эффективность охлаждения, но имеет тот недостаток, что его нельзя использовать в зданиях или транспортных средствах, которые требуют эстетики, поскольку сложно реализовать несколько цветов.</p>
<p>Поэтому разработка цветных материалов для радиационного охлаждения, которые одновременно отвечают требованиям охлаждения и эстетики, недавно привлекла внимание.</p>
<p>Ранее известные цветные материалы для радиационного охлаждения используют поглощение света для получения цвета, что приводит к низкому снижению температуры. Альтернативные цветные материалы в форме фотонных кристаллов, которые используют отражение света, имели превосходные охлаждающие характеристики, но были ограничены в реализации отдельных цветов.</p>
<p>Команда решила эту проблему, изготовив изогнутые спиральные жидкокристаллические фотонные кристаллы. Коммерческий жидкий кристалл (LC242), используемый в этом исследовании, является не только материалом, который снижает свою температуру посредством радиационного охлаждения, но также образует цветные фотонные кристаллы посредством своей периодической структуры при выравнивании в спираль с помощью индуктора.</p>
<p>Исследователи использовали процесс центрифугирования, чтобы согнуть эти цветные фотонные кристаллы, что привело к появлению ярких цветов в отличие от обычных фотонных кристаллов, которые имеют разные цвета в зависимости от угла.</p>
<ul class=

  • Исследователи разрабатывают охлаждающий материал нового поколения для повышения эффективности летнего охлаждения без электричества

    Разноцветные буквы «KIST», изготовленные из разработанного материала, были сфотографированы с помощью оптической камеры и инфракрасной камеры. Температура букв ниже, чем окружающая область. (Справа) Измерение изменения полуденной температуры между цветным охлаждающим материалом и коммерческой краской. Была достигнута температура на 30,8 °C ниже, чем у коммерческой краски. Кредит: Корейский институт науки и технологий

  • Исследователи разрабатывают охлаждающий материал следующего поколения для повышения эффективности летнего охлаждения без электричества

    Жидкие кристаллы LC 242 и хиральные легирующие добавки, диспергированные в органическом растворителе, капают на подложку, а затем наносят тонким слоем и широким слоем с помощью центрифугирования. После испарения растворителя спиральные жидкокристаллические фотонные кристаллы изготавливаются с помощью УФ-отверждения. Кредит: Корейский институт науки и технологий

  • Исследователи разрабатывают охлаждающий материал нового поколения для повышения эффективности летнего охлаждения без электричества

    Постдокторант Минджонг Ким (слева) и главный исследователь Джин Гу Кан (справа) демонстрируют красочный радиационный охлаждающий материал, который они создали в технологической лаборатории. Кредит: Корейский институт науки и технологий

  • Исследователи разрабатывают охлаждающий материал нового поколения, позволяющий повысить эффективность охлаждения летом без электричества

    Исследовательская группа готовится измерить эффективность радиационного охлаждения в открытом экспериментальном пространстве на крыше исследовательского здания. Источник: Корейский институт науки и технологий

  • Сочетая изготовленный цветной жидкокристаллический материал радиационного охлаждения с верхней прозрачной пленкой и нижней металлической тонкой пленкой, группа смогла достичь температуры примерно на 30,8 °C ниже, чем у коммерческой краски того же цвета, и примерно на 3,1 °C ниже, чем у окружающего воздуха в середине дня, говорят исследователи.

    Материал может быть использован для снижения потребления кондиционированного воздуха на внешней стороне зданий и транспортных средств, где эстетика имеет значение, а также для обеспечения охлаждения без использования электроэнергии для предметов отдыха на открытом воздухе и военных палаток.

    «Цветной радиационно-охлаждающий жидкокристаллический материал, разработанный в этом исследовании, может быть быстро изготовлен с помощью недорогого и простого процесса центрифугирования», — сказал доктор Цзинь Гу Кан, профессор KIST.

    «Если крупномасштабная коммерциализация этой технологии будет успешной, в будущем она будет использоваться для охлаждения широкого спектра областей, таких как электроника и мобильность».

    Дополнительная информация: Сангвок Бэ и др., Эффективное полноцветное дневное радиационное охлаждение с холестерическими жидкими кристаллами с преобладанием диффузного отражения, Журнал химической инженерии (2024). DOI: 10.1016/j.cej.2024.149245

    Информация о журнале: Журнал химической инженерии Предоставлено Национальным исследовательским советом по науке и технологиям

    Новости сегодня

    Последние новости