| www.kurzweilai.net

Створений матеріал, здатний накопичувати сонячну енергію і віддавати її у вигляді тепла в міру необхідності

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту розробили новий матеріал, який являє собою тонку прозору полімерну плівку, здатну накопичувати сонячну енергію, одержувану протягом дня, і віддавати її пізніше у вигляді тепла в міру необхідності. За рахунок малої товщини матеріал може бути нанесений на будь-які складні поверхні, в тому числі і на поверхню предметів одягу, яким потрыбна функція додаткового підігріву.

“Solar thermal fuel” polymer film comprising three distinct layers with tunable thickness (4 to 5 microns for each) (credit: Courtesy of the researchers)

За допомогою нового матеріалу частково вирішується відома проблема з сонячною енергією, яка стає недоступною в нічний час або при поганих погодних умовах. У більшості випадків ця проблема вирішується шляхом перетворення сонячної енергії в електричну і накопиченні електричної енергії в акумуляторних батареях. Усередині нового матеріалу також відбувається щось подібне, але енергія сонячного світла перетворюється не в електричну енергію, а в хімічну, що може зберігатися довгий час та без додаткових витрат може бути перетворена в тепло.

Ключовим компонентом матеріалу "сонячно-теплового акумулятора" є молекули азобензолу, які можуть перебувати в одному з двох стабільних станів, в "зарядженому" і "розрядженому". Енергія фотонів світла збуджує молекули цієї речовини і змушує їх перейти в "заряджене" стан, в якому вони можуть знаходитися як завгодно довго. Після цього, при впливі певної температури або інших чинників, ці молекули повертаються в "незаряджене" стан, віддаючи накопичену ними енергію у вигляді тепла.

A spin-coating process enables the solar thermal fuel polymer material to deposit from solution. The film can then be readily charged with ultraviolet light. This process can be extended to a variable-thickness layer-by-layer process. (credit: Courtesy of the researchers)

"Матеріал" сонячно-теплового акумулятора "володіє високою прозорістю, що дозволить використовувати його для лобових льодозахисних стекол автомобілів і літальних апаратів, і там, де технічними нормами заборонено використовувати навіть дуже тонкі нагрівальні елементи" - розповідає Джеффрі Гроссман (Jeffrey Grossman), професор з Массачусетського технологічного інституту, який очолює дослідницьку групу.

Прозора полімерна плівка може бути без проблем затиснута між шарами скла, як це робиться в автомобільних стеклах. Крім цього, накопиченої енергії достатньо для нагрівання поверхні скла до 10 градусів при температурі навколишнього середовища в -20 градусів. Таке нагрівання забезпечить виникнення тонкого шару води між склом і  льодом. Це дозволить видалити лід зі скла без найменших труднощів. Слід зазначити, що цією можливістю застосування нового матеріалу вже зацікавилися деякі виробники автомобілів, у тому числі і німецька компанія BMW.

The platform for testing macroscopic heat release. A heating element (bottom) is used to provide sufficient energy to trigger the solar thermal fuel materials, while an infrared camera (yellow circles) monitors the temperature. The charged film (right) releases heat enabling a higher temperature relative to the uncharged film (left). (credit: Courtesy of the researchers)

Крім звичайних автомобілів, новий матеріал може забезпечити більшу ефективність електричним автомобілям, яким не доведеться витрачати дефіцитну енергію з акумуляторних батарей для підігріву стекол з метою запобігання їх обмерзання.

Рекомендувати цей матеріал
X




забув пароль

реєстрація

X

X

надіслати мені новий пароль