Game-Changing Material para sa Spacecraft Regulates Its Own Temperature

Ina Nature ay isang pare-pareho ang pinagmulan ng teknolohikal na inspirasyon. Ngunit mayroon din siyang millennia upang makagawa ng kanyang mga sistema, kaya ang paglikha ng mga ito ay hindi madaling gawain. Dalhin ang kaso ng katawan ng tao, na nagtataglay ng maraming mga himala na ang mga siyentipiko ay henerasyon pa rin ang layo mula sa pagiging magagawang magtiklop sa lab.

Ang kakayahan ng katawan ng tao na umayos ang sarili nitong temperatura ay isang katangian lamang ng mga siyentipiko na gustong muling likhain at gamitin. At noong nakaraang Biyernes, isang grupo ng mga mananaliksik mula sa Unibersidad ng Nottingham ang nag-unveiled ng isang bagong materyal na polimer na maaaring gawin lamang iyon. Sa pangunguna ni Dr. Mark Alston, isang propesor sa disenyo ng kapaligiran, hinarap ng pangkat ang hamon sa pagsasama ng isang komplikadong proseso ng thermal sa mga materyal na dinisenyo ng tao. Ang mga resulta na na-publish noong nakaraang linggo sa isang bagong papel sa Kalikasan

Paano Maaaring Regulahin ng Materyal ang Sariling Temperatura nito

Sinabi ni Alston at ng kanyang koponan na inspirado sila sa mga proseso na nakita nila sa mga dahon at tisyu ng hayop at alam na may posibilidad itong tugunan ang malubhang suliranin ng pagkontrol ng temperatura sa materyal na agham, na may mga application mula sa pagsunog sa paggamot sa espasyo sa paglalakbay.

"Alam talaga ng Nature na may thermal management sa isang ganap na iba't ibang paraan," sabi ni Alston Kabaligtaran. "Kaya ang likas na katangian ay tumitingin sa isang paraan ng pagsipsip, kung saan aktibong ginagamit ang mga ito at kinukuha ang solar radiation energy sa isang materyal at pagkatapos ay kinukuha nila ang enerhiya mula sa materyal na gagamitin para sa paglago, paglaganap ng mga species, o regulasyon ng temperatura."

Ang koponan ay nagpapaliwanag sa pamamaraan na ito, na lumilikha ng mga yunit ng A5 na maaaring makuha at i-redirect ang enerhiya.Ang mga cell na tulad ng mga istraktura nagre-redirect ng enerhiya gamit ang fluidics, isang larangan ng pananaliksik na kadalasang ginagamit sa medikal na pananaliksik na gumagamit ng mga katangian ng isang likido upang magpatakbo ng isang sistema. Ang mga pagkakaiba sa presyur o mga daloy ng daloy ay maaaring kumilos bilang mga switch upang maghasik ng mga reaksyon.

Ang pisika ay maaaring tunog na nakakatakot, ngunit ang iyong katawan ay gumagamit ng fluidics sa lahat ng oras sa regular na temperatura sa isang mas pamilyar na proseso, pagpapawis.

"Tunay na katulad ng katawan ng tao, kung saan tayo nakaupo, ang likido sa ating mga katawan ay hindi lumilipat nang mabilis, kaya mababa ang daloy," paliwanag ni Alston. "Ngunit kung sisimulan naming tumakbo nang mabilis, kinikilala ng katawan ang isang pagbabago ng pangangailangan, kaya ang daloy ng katawan ng tao ay magsisimula upang madagdagan ang sirkulasyon ng mas mabilis dahil nangangailangan ito ng enerhiya at samakatuwid ay lalo kaming pala."

Ano ang mga Ginamit Para sa?

Ang lakas ng thermal self-regulation ay nagbubukas ng mga pagkakataon sa astronomiya - sa parehong mga pandama ng salita. Kung binuo sa silikon form, ang materyal ay maaaring balot sa paligid ng balat upang subaybayan ang pagkasunog ng biktima pinsala, o shrunk pababa sa laki ng chip at ginagamit sa semiconductors. Ngunit ang pinaka-kapansin-pansin, kung isinama sa disenyo ng spacecraft, ang materyal ay maaaring labanan ang matinding init na stress na kasama ang isang paglalakbay sa espasyo.

Dahil ang bawat cell ay isang indibidwal na yunit na gumagana batay sa sarili nitong mga input, isang array ng mga ito ay maaaring magkasya ganap na ganap sa mga application ng espasyo. Ang mga kapitbahay ng mga kapitbahay ay maaaring magkakaroon ng iba't ibang mga tugon, kaya nagtrabaho sa katawan ng isang spacecraft, isang yunit sa sikat ng araw at isang yunit sa anino ay maaaring maging malapit sa isa't isa habang pinapanatili ang isang kumportableng temperatura para sa materyal - lahat nang walang manwal na gawain ng crew. Magpaalam sa mga spot ng init.

Inaasahan ng pangkat na makasama ang industriya ng espasyo upang mapalakas ang operasyon nito at patuloy na susubukan ang kanilang materyal na kinasihang likas na katangian.

"Ang kagandahan ng kalikasan ay mukhang walang hirap," sabi ni Alston Kabaligtaran. Napakaayos ito, na-andar, at iyan ang sinusubukan naming gawin."

Kaugnay na Video: Paano Pinuputol ng mga Halaman ang Pawis