آمیا پالجا-21 سپتامبر 2022 -نمایشگر خنک کننده غیرفعال توسط MIT
محققان موسسه فناوری ماساچوست فناوری مورد استفاده برای دستیابی به خنک کننده غیرفعال را بیشتر توسعه داده اند – روشی که اصلاً نیازی به برق ندارد. در یک بیانیه مطبوعاتی دانشگاه آمده است که در تلاش‌های اخیر خود، ژنگمائو لو، محقق فوق‌دکتری و همکارانش به خنک‌سازی غیرفعال تا ۱۹ درجه فارنهایت (۹.۳ درجه سانتی‌گراد) دست یافتند.
این سیستم دو فناوری خنک‌کننده غیرفعال مستقل را ترکیب می‌کند که قبلاً مورد استفاده قرار گرفته‌اند و سپس عایق حرارتی اضافه شده‌اند تا خنک‌کننده‌ای قابل‌توجهی را فراهم کند، که قبلاً محقق نشده بود. این سیستم نه تنها شما را از حفر چاله در زیر زمین برای ساختن یخچال رها می کند !، بلکه تنها تعمیر و نگهداری آن نیز اضافه کردن آب است. فرکانس این نیز به رطوبت منطقه بستگی دارد.
محققان فناوری خود را در پشت بام ساختمانی در MIT با جعبه هایی با عرض چهار اینچ (10 سانتی متر) نشان دادند و به راحتی می توان آن را با یک پنل خورشیدی اشتباه گرفت.
دستگاه هایی که آنها ساخته اند از سه لایه ماده تشکیل شده است که نقش دوگانه خنک کننده آب و همچنین عبور گرما را انجام می دهد. لایه بالایی از آئروژل، ساختاری اسفنج مانند ساخته شده از پلی اتیلن با هوای محصور در حفره ها ساخته شده است. اگرچه این ماده در طبیعت عایق است، اما اجازه می دهد تا بخار آب و اشعه مادون قرمز از آن عبور کنند.
در زیر ایروژل لایه ای از هیدروژل وجود دارد که یک ماده اسفنج مانند دیگر است، اما حفره های آن با آب پر شده است. در نهایت، یک لایه آینه مانند تمام نور ورودی را به سایر اجزای دستگاه منعکس می‌کند تا اجزاء گرم شوند و نه محتویات جعبه ذخیره‌سازی.
هنگامی که آب موجود در هیدروژل گرم می شود، به بخار آب تبدیل می شود و به سمت بالا بالا می رود (خنک کننده تبخیری) و مقداری از گرما را با خود می برد. بخار همچنین می تواند از طریق آئروژل عبور کند، که همچنین به اشعه مادون قرمز (خنک کننده تابشی) اجازه می دهد تا مقداری گرما را از دستگاه مستقیماً از طریق هوا و به فضا منتقل کند.
در بیانیه مطبوعاتی ادعا شده است که خنک سازی به دست آمده می تواند برای نگهداری مواد غذایی به مدت 40 درصد در شرایط مرطوب و سه برابر بیشتر در شرایط خشک کن مورد استفاده قرار گیرد.
همچنین می توان از این فناوری برای کاهش باری که کمپرسورهای تهویه مطبوع از طریق خنک کردن آنها عبور می کنند استفاده کرد. این کار راندمان تهویه مطبوع را افزایش می دهد و منجر به صرفه جویی در انرژی نیز می شود. با این حال، قبل از اینکه این فناوری بتواند به صورت تجاری بزرگ شود، یک مانع بزرگ وجود دارد.
تلاش‌های قبلی برای استفاده از خنک‌کننده غیرفعال به موفقیت نسبی دست یافته‌اند، زیرا مواد تبخیری مورد استفاده در این فرآیند زیر خورشید گرم می‌شوند و قادر به ارائه خنک‌کننده کافی نیستند. آئروژل مورد استفاده در این آزمایش‌ها توسط تیم MIT توسعه داده شد و شامل فرآیند تولید گران قیمتی است.
حلال های مورد استفاده در ساخت ایروژل باید به آرامی و بدون آسیب رساندن به ساختار هواژل حذف شوند. این امر با تجهیزات تخصصی که خشک کردن نقطه بحرانی (CPD) را تسهیل می کند، به دست می آید که هزینه را افزایش می دهد.
محققان اکنون در حال کار بر روی تعیین اینکه آیا روش های ارزان قیمت مانند خشک کردن انجمادی یا استفاده از مواد جایگزین می تواند از نیاز به CPD جلوگیری کند و در نتیجه هزینه ها را کاهش دهد. در حال حاضر، تیم نمی داند دقیقا چه زمانی این امکان وجود دارد.
یافته های تحقیق انجام شده را می توان در مجله Cell Reports Physical Science یافت.
