A materiaal dat kan koelen zonder energie En zonder de omliggende omgeving te verwarmen? Het is geen science fiction, maar een all -ity -ontdekking. DE’AENEASheeft het nationale agentschap voor nieuwe technologieën, energie en duurzame economische ontwikkeling een revolutionair metamateriaal wat de manier kan veranderen waarop we koeling bedenken.
Dit speciale materiaal kan dat weerspiegelen zonnestraling en warmte rechtstreeks in de ruimte uitzenden, een fysiek fenomeen exploiteren dat bekend staat als Passieve stralingskoeling. Het resultaat? Een verlaging van de temperatuur tot 12 ° C vergeleken met de externe omgevingzonder enig energieverbruik.
Nog steeds in de experimentele fase kan deze technologie een toepassing vinden in deThermische isolatie van gebouwenin de sector textielin de ‘voedingsindustrie En op veel andere gebieden, het bieden van een innovatieve en duurzame oplossing om de opwarming van de aarde tegen te gaan.
Hoe het Enea -metamateriaal werkt, werkt
Om de werking van dit buitengewone materiaal te begrijpen, moet u beginnen met een sleutelconcept: Passieve stralingskoeling. Het is een natuurlijk proces waarmee een lichaam warmte geeft in de vorm van infrarood elektromagnetische stralinghet verlagen van uw temperatuur.
Een opvallend voorbeeld is onze planeet: ’s nachts, zonder het zonlicht om het te verwarmen, laat de aarde warmte in de ruimte vrij en draagt bij aan het verlagen van de temperatuur. Het metamateriaal gepatenteerd door ENEA exploiteert hetzelfde principe: weerspiegelt zonnestralinghet voorkomen dat de warmte wordt geabsorbeerd, en tegelijkertijd Zendt door een atmosferisch vensterhet rechtstreeks naar het universum sturen.
Wat dit mechanisme mogelijk maakt, is de zijne Engineered Compositionwat hem twee fundamentele eigenschappen geeft:
Om het functioneren van dit materiaal volledig te begrijpen, is het noodzakelijk om een sleutelconcept van sfeervolle fysica te introduceren: De sfeer transparantvensters. Niet alle elektromagnetische straling slaagt erin om de atmosfeer van de aarde over te steken. Sommige frequenties worden geblokkeerd door atmosferische gassen, terwijl anderen erin slagen om vrij naar ruimte te gaan.
Het metamateriaal van Aeneas gebruikt een van deze vensters, met name dat tussen 8 en 13 micronVoor Zend de hitte uit zonder te worden geabsorbeerd door de atmosfeer. Op deze manier accumuleert de warmte niet in de omgeving, maar komt direct verdreven in de koude ruimtehet mogelijk toestaan het materiaal van Koel af zonder dat externe energie nodig is. Om dit fenomeen mogelijk te maken, is de aanwezigheid van Spectraal selectieve oppervlakkenin staat om infraroodstraling met extreme precisie te beheren.
Hoe metamateriaal wordt geproduceerd en welke materialen het vormen
De realisatie van dit innovatieve materiaal vindt plaats via een proces dat wordt genoemd sputtereneen techniek van afzetting van dunne lagen op lijmoppervlakken.
Tijdens het experiment werd het metamateriaal afgezet op een metalen substraatdan ingesloten in een transparante envelop Om een geïsoleerde omgeving te creëren. Op het eerste gezicht lijkt het object eenvoudig te zijn Lege rechthoekige doosmaar binnen bevat Acrylplaten gevuld met Kryptoneen edelgas dat het verlies van warmte minimaliseert door convectie.
De gebruikte materialen omvatten Zilver, aluminium nitride, aluminiumoxide en siliciumnitrurizegerangschikt in een nauwkeurige volgorde. Alles was ontworpen dankzij verfijnd simulatiesoftwaredie het mogelijk hebben gemaakt om de configuratie van het materiaal te optimaliseren om de gewenste eigenschappen te verkrijgen.
Van de eerste tests heeft het metamateriaal aangetoond dat het een temperatuur tot 12 ° C lager dan het milieuhet bevestigen van het enorme potentieel voor praktische toepassingen.
Wat kunnen de toekomstige toepassingen van deze technologie zijn?
Het belangrijkste voordeel van deze technologie is het vermogen om te garanderen Passieve koelingzonder energie te consumeren. Als het verder wordt ontwikkeld, kan het een revolutie teweegbrengen in talloze sectoren:
Op dit moment wordt het materiaal nog steeds getest en is het niet buiten geprobeerd. Enea leidt nieuw onderzoek om haar gedrag te verifiëren in direct zonlicht en om de effectiviteit ervan te verkennen zonder het gebruik van edelgassen.
Als de resultaten positief blijven, kan deze technologie een reëel vertegenwoordigen uitgevoerd in de strijd tegen de opwarming van de aardehet bieden van een ecologische koelmethode, duurzame en volledig nul impact.
