Разумное сохранение тепла. Ученые создали гибридный материал для энергоэффективных зданий
Ученые разработали инновационный гибридный материал — салогель, который способен эффективно накапливать и отдавать тепло, существенно снижая энергопотребление зданий.
Отопление и кондиционирование зданий составляют большую часть общемирового потребления энергии. Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа Департамента материаловедения и инженерии Техасского университета A&M предложила новый класс материалов, которые они назвали «салогелями».
Это гелеобразные гибридные структуры, сочетающие полимерную сетку с неорганическими солевыми гидратами, предназначенными для аккумулирования и выделения тепловой энергии.
Разработка привлекла внимание научного сообщества и попала на обложку журнала ACS Applied Materials & Interfaces.
Гидраты солей сами по себе обладают высокой емкостью тепла и отличной стойкостью к воспламенению, что позволяет им впитывать солнечное тепло днем и отдавать его ночью. Однако в чистом виде они подвержены протеканию и разрушению во время многократных циклов использования. Исследователи выяснили, что ввод полимерной сети решает эти проблемы без потери емкости накопления. Доктор Картик Кумар Раджагопалан подчеркивает, что технология знаменует переход от простого сохранения тепла к созданию функциональных материалов, способных интегрироваться в реальные системы.
Помимо строительства потенциальные сферы применения салогелей охватывают терморегуляцию аккумуляторов и электроники, «умные» окна, противообледеневшие покрытия и суперконденсаторы. В ходе экспериментов ученые обнаружили, что полимерная матрица изменяет процесс кристаллизации солей и предотвращает переохлаждение. В дальнейшем команда планирует улучшить механическую прочность материала, протестировать его обработку с помощью 3D печати и расширить возможности использования в электрохимической энергетике.