Один из способов охладить помещение жарким летним днём
09 дек 2024 · 13:40
Алюминиевая фольга
Помещение можно охладить многими способами, но законы термодинамики накладывают одно фундаментальное ограничение. Тепло может течь только в одном направлении - от более теплого объекта к более холодному. Если мы хотим остановить или повернуть вспять этот процесс, необходима энергия.
Именно поэтому холодильники и кондиционеры потребляют электроэнергию. Последние потребляют его довольно много, поскольку им постоянно приходится бороться с притоком тепла в помещение. Направляя поток холодного воздуха в помещение, они выпускают излишки тепла наружу.
Эти две вещи - потребление энергии и отдача тепла в окружающую среду - должны нас беспокоить. Поскольку летние дни становятся все жарче и жарче, человечество использует все больше и больше энергии для охлаждения. К счастью, есть способ обойти эту проблему.
Как охладить себя бесплатно? Отправлять тепло через «атмосферное окно» в космос
Теплые объекты излучают часть своей энергии (называемой теплом) в виде инфракрасного излучения. Большая часть этого тепла удерживается атмосферой (в основном молекулами водяного пара). Однако он позволяет определенному узкому диапазону этого излучения проходить в космос. Это явление иногда называют «атмосферным окном».
Космос настолько холоден, что является очень хорошим приемником тепла. Проблема заключается в том, чтобы преобразовать широкий диапазон инфракрасного излучения, испускаемого, например, нагретым зданием, в этот узкий диапазон, который уйдет в космос.
Если бы материал с такими свойствами был нанесен на стены и крыши зданий, то ночью в них могло бы быть на несколько градусов прохладнее. В течение дня они долгое время остаются прохладными. Это называется радиационным охлаждением. Название подчеркивает, что охлаждение происходит путем радиации, т. е. путем излучения тепла.
Используемые до сих пор методы довольно сложны (они требуют передачи тепла на специальные зеркала, покрытые соответствующим материалом). Одним из прорывов стало открытие того, что полиэтиленовая пленка, в которую внедрены микроскопические стеклянные гранулы, обладает этим свойством. Они охлаждают все, к чему прикасаются - иногда на 10 градусов. Даже при ярком солнечном свете поверхности, покрытые ими, остаются на целых 5 градусов холоднее.
Однако микробисер должен быть определенного размера, а пленка - определенной толщины. Достаточно сказать, что с момента открытия прошло четыре года, а такая пленка до сих пор не производится в промышленных масштабах.
Сделай это сам - передай тепло в космос
В своей последней работе исследователи из UCLA (Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе) сообщают, что они нашли способ создания такого материала. И это способ, доступный каждому, прямо из коробки. Достаточно нанести клейкую ленту на алюминиевую фольгу.
Ученые протестировали такую комбинацию обоих материалов и обнаружили, что ночью она позволяет охлаждать покрытые ею предметы на 7 градусов ниже температуры окружающей среды. Дополнительный слой пластика позволил снизить температуру до 11 градусов.
В дневное время солнце является очевидной проблемой. Хотя алюминиевая фольга отражает видимый свет, она поглощает слишком много инфракрасного излучения и нагревается. Поэтому исследователи попробовали другой метод. Они нанесли на клейкую ленту слой мелкодисперсного порошкообразного серебра, которое отражает больше излучения, чем алюминиевая фольга. Такая комбинация позволила снизить температуру на 3 градуса ниже температуры окружающей среды даже при полном солнечном свете.
Исследователи решили опубликовать свою работу в открытом доступе, что означает, что ее может бесплатно прочитать любой желающий. В ней они приводят все необходимые данные, которые могут пригодиться ученым при разработке новых и более совершенных материалов. Они предлагают свое собственное открытие в качестве модели для таких материалов.
Это открытие пригодится всем любителям «сделай сам» во время летней жары. Хотя для нанесения клейкой ленты на алюминиевую фольгу не нужно быть мастером на все руки.
{"document": [{"text": [{"type": "attachment", "attributes": {"caption": "Алюминиевая фольга", "presentation": "gallery"}, "attachment": {"caption": "", "contentType": "image/jpeg", "filename": "1.jpg", "filesize": 1417131, "height": 1498, "pic_id": 934563, "url": "http://storage.yandexcloud.net/pabliko.files/article_cloud_image/2024/12/09/1_tjEhg6D.jpeg?X-Amz-Algorithm=AWS4-HMAC-SHA256&X-Amz-Credential=YCAJEsyjwo6hiq7G6SgeBEL-l%2F20241209%2Fru-central1%2Fs3%2Faws4_request&X-Amz-Date=20241209T103750Z&X-Amz-Expires=3600&X-Amz-SignedHeaders=host&X-Amz-Signature=5b0ed64fe73c90fe684d1182d78611e47b47c05233106a76a869a69038cd2466", "width": 2263}}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Помещение можно охладить многими способами, но законы термодинамики накладывают одно фундаментальное ограничение. Тепло может течь только в одном направлении - от более теплого объекта к более холодному. Если мы хотим остановить или повернуть вспять этот процесс, необходима энергия."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Именно поэтому холодильники и кондиционеры потребляют электроэнергию. Последние потребляют его довольно много, поскольку им постоянно приходится бороться с притоком тепла в помещение. Направляя поток холодного воздуха в помещение, они выпускают излишки тепла наружу."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Эти две вещи - потребление энергии и отдача тепла в окружающую среду - должны нас беспокоить. Поскольку летние дни становятся все жарче и жарче, человечество использует все больше и больше энергии для охлаждения. К счастью, есть способ обойти эту проблему."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Как охладить себя бесплатно? Отправлять тепло через «атмосферное окно» в космос"}], "attributes": ["heading1"]}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Теплые объекты излучают часть своей энергии (называемой теплом) в виде инфракрасного излучения. Большая часть этого тепла удерживается атмосферой (в основном молекулами водяного пара). Однако он позволяет определенному узкому диапазону этого излучения проходить в космос. Это явление иногда называют «атмосферным окном»."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Космос настолько холоден, что является очень хорошим приемником тепла. Проблема заключается в том, чтобы преобразовать широкий диапазон инфракрасного излучения, испускаемого, например, нагретым зданием, в этот узкий диапазон, который уйдет в космос."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Если бы материал с такими свойствами был нанесен на стены и крыши зданий, то ночью в них могло бы быть на несколько градусов прохладнее. В течение дня они долгое время остаются прохладными. Это называется радиационным охлаждением. Название подчеркивает, что охлаждение происходит путем радиации, т. е. путем излучения тепла."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Используемые до сих пор методы довольно сложны (они требуют передачи тепла на специальные зеркала, покрытые соответствующим материалом). Одним из прорывов стало открытие того, что полиэтиленовая пленка, в которую внедрены микроскопические стеклянные гранулы, обладает этим свойством. Они охлаждают все, к чему прикасаются - иногда на 10 градусов. Даже при ярком солнечном свете поверхности, покрытые ими, остаются на целых 5 градусов холоднее."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Однако микробисер должен быть определенного размера, а пленка - определенной толщины. Достаточно сказать, что с момента открытия прошло четыре года, а такая пленка до сих пор не производится в промышленных масштабах."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Сделай это сам - передай тепло в космос"}], "attributes": ["heading1"]}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "В своей последней работе исследователи из UCLA (Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе) сообщают, что они нашли способ создания такого материала. И это способ, доступный каждому, прямо из коробки. Достаточно нанести клейкую ленту на алюминиевую фольгу."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Ученые протестировали такую комбинацию обоих материалов и обнаружили, что ночью она позволяет охлаждать покрытые ею предметы на 7 градусов ниже температуры окружающей среды. Дополнительный слой пластика позволил снизить температуру до 11 градусов."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "В дневное время солнце является очевидной проблемой. Хотя алюминиевая фольга отражает видимый свет, она поглощает слишком много инфракрасного излучения и нагревается. Поэтому исследователи попробовали другой метод. Они нанесли на клейкую ленту слой мелкодисперсного порошкообразного серебра, которое отражает больше излучения, чем алюминиевая фольга. Такая комбинация позволила снизить температуру на 3 градуса ниже температуры окружающей среды даже при полном солнечном свете."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Исследователи решили опубликовать свою работу в открытом доступе, что означает, что ее может бесплатно прочитать любой желающий. В ней они приводят все необходимые данные, которые могут пригодиться ученым при разработке новых и более совершенных материалов. Они предлагают свое собственное открытие в качестве модели для таких материалов."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Это открытие пригодится всем любителям «сделай сам» во время летней жары. Хотя для нанесения клейкой ленты на алюминиевую фольгу не нужно быть мастером на все руки."}], "attributes": []}], "selectedRange": [76, 76]}
Комментарии 3