Hra měnící materiál pro kosmické lodě řídí jeho vlastní teplotu

Matka příroda je neustálým zdrojem technologické inspirace. Ale ona má také tisíciletí, aby si vytvořila své systémy, takže jejich znovuvytvoření není snadný úkol. Vezměte si případ lidského těla, které má mnoho zázraků, které jsou vědci stále ještě generacemi pryč od schopnosti replikovat se v laboratoři.

Schopnost lidského těla regulovat svou vlastní teplotu je jen jednou charakteristikou, kterou by vědci chtěli znovu vytvořit a využít. A loni v pátek skupina výzkumníků z University of Nottingham odhalila nový polymerní materiál, který to dokáže. Tým vedený Dr. Markem Alstonem, profesorem v oblasti environmentálního designu, řešil výzvu začlenění komplexního tepelného procesu do materiálů navržených pro člověka. Výsledky zveřejněné minulý týden v novém článku v roce 2006. T Příroda

Jak může materiál regulovat svou vlastní teplotu

Alston a jeho tým uvedli, že jsou inspirováni procesy, které viděli v listech a zvířecích tkáních, a věděli, že mají potenciál řešit otravný problém regulace teploty v materiálových vědách, s aplikacemi od léčby popálenin až po cestování vesmírem.

„Příroda se ve skutečnosti zabývá tepelným managementem zcela jiným způsobem,“ říká Alston Inverzní. „Příroda se tedy dívá do absorpčního přístupu, kde aktivně využívá a zachycuje energii slunečního záření do materiálu a pak odebírá energii z materiálu určeného k růstu, šíření druhů nebo regulaci teploty.“

Tým tuto techniku ​​zrcadlil a vytvořil jednotky velikosti A5, které mohou zachytit a přesměrovat energii.Buňky podobné strukturám přesměrovávají energii pomocí fluidů, což je oblast výzkumu, která se často používá v lékařském výzkumu, který využívá vlastnosti kapaliny pro provoz systému. Rozdíly v tlaku nebo průtokových rychlostech mohou působit jako přepínače pro cue reakce.

Fyzika může znít skličující, ale vaše tělo používá tekutinu po celou dobu k normální teplotě ve více známém procesu, pocení.

„Je to velmi podobné lidskému tělu, kde když se posadíme, tekutina v našich tělech se nepohybuje tak rychle, takže je to nízký průtok,“ vysvětluje Alston. "Ale pokud začneme běžet velmi rychle, tělo rozpozná změnu požadavku, takže tok v lidském těle začne rychleji zvyšovat cirkulaci, protože potřebuje energii, a proto se budeme více potit."

Na co jsou tyto?

Síla tepelné samoregulace otevírá astronomické příležitosti - v obou smyslech slova. Je-li konstruován ve formě křemíku, může být materiál obalen kolem kůže, aby se monitorovaly poranění obětí popálenin, nebo se zmenšuje na velikost čipu a používá se v polovodičích. Ale především, pokud je materiál integrován do konstrukce kosmických lodí, může bojovat s intenzivním tepelným stresem, který doprovází cestu do vesmíru.

Protože každá buňka je samostatná jednotka, která funguje na základě vlastních vstupů, může se řada z nich dokonale hodit do prostorových aplikací. Sousední jednotky mohou mít zcela odlišné reakce, takže pracovaly do těla kosmické lodi, jednotky na slunci a jednotka ve stínu mohla být přímo vedle sebe při zachování příjemné teploty materiálu - vše bez jakéhokoliv ručního zásahu posádky. Rozlučte se s místy s teplem.

Skupina doufá, že bude spolupracovat s kosmickým průmyslem, aby rozšířila své operace a pokračovala v testování materiálu, který je inspirován přírodou.

„Krása přírody je, že vypadá bez námahy,“ říká Alston Inverzní. Je to velmi vyřešené, funkcionalizované a to je to, o co se snažíme. “

Související videa: Jak rostliny rozbít pot