משחק שינוי חומר עבור חללית מסדיר טמפרטורה משלו

אמא טבע היא מקור מתמיד של השראה טכנולוגית. אבל יש לה גם אלפי שנים לעצב את המערכות שלה, ולכן לשחזר אותם היא לא משימה קלה. קח את המקרה של גוף האדם, אשר יש שפע של נסים כי המדענים הם עדיין דורות משם להיות מסוגל לשכפל במעבדה.

היכולת של הגוף האנושי לווסת את הטמפרטורה שלו היא רק מאפיין אחד מדענים יאהבו לשחזר ולהשתמש בו. ביום שישי שעבר, קבוצה של חוקרים מאוניברסיטת נוטינגהאם חשפה חומר פולימרי חדש שיכול לעשות בדיוק את זה. בהנחיית ד"ר מארק אלסטון, פרופסור לעיצוב סביבתי, התמודד הצוות עם האתגר של שילוב תהליך תרמי מורכב בחומרים המעוצבים על ידי אדם. התוצאות שפורסמו בשבוע שעבר במאמר חדש ב הטבע

איך חומר יכול לווסת טמפרטורה משלו

אלסטון וצוותו אמרו שהם קיבלו השראה מהתהליכים שראו בעלים וברקמת בעלי חיים וידעו שיש לה פוטנציאל לטפל בבעיה הטורדנית של בקרת הטמפרטורה במדע החומרים, עם יישומים החל מטיפול לשרוף לטיול בחלל.

"הטבע בעצם עוסק בניהול תרמי בצורה שונה לחלוטין", אומר אלסטון הפוך. "אז הטבע נראה לתוך גישה קליטה, שם הם לרתום באופן פעיל וללכוד אנרגיה קרינה סולארית לתוך חומר ולאחר מכן הם לוקחים את האנרגיה מתוך החומר כדי לשמש לצמיחה, התפשטות של המין, או ויסות הטמפרטורה."

הצוות שיקף טכניקה זו, יצירת יחידות בגודל A5 שיכול ללכוד ולהפנות אנרגיה.המבנים דמויי התאים מפנים אנרגיה באמצעות fluidics, תחום מחקר המשמש לעתים קרובות במחקר רפואי המשתמש בתכונות של נוזל להפעלת מערכת. הבדלים בשיעורי לחץ או זרימה יכולים לשמש מתגים לתגובות קיו.

הפיזיקה אולי נשמע מרתיע, אבל הגוף שלך משתמש fluidics כל הזמן לטמפרטורה רגילה בתהליך מוכר יותר, מזיע.

"כל כך דומה לגוף האנושי, שבו אם אנחנו יושבים, הנוזלים בגוף שלנו לא זזים מהר, אז זה זרימה נמוכה", מסביר אלסטון. "אבל אם אנחנו מתחילים לרוץ מהר מאוד, הגוף מזהה שינוי של הדרישה, כך הזרימה בגוף האדם יתחילו להגדיל את השאלה מהר יותר כי זה צריך את האנרגיה ולכן אנו מזיעים יותר."

מה הם אלה משמשים?

כוחה של רגולציה עצמית תרמית פותח הזדמנויות אסטרונומיות - הן במובן של המילה. אם נבנה בצורת סיליקון, החומר יכול להיות עטוף סביב העור כדי לפקח על הפציעה קורבן פציעות, או מתכווץ עד גודל שבב ומשמש מוליכים למחצה. אבל בעיקר, אם משולבים בעיצוב חללית, החומר יכול להילחם בלחץ תרמי אינטנסיבי המלווה נסיעה לחלל.

כי כל תא הוא יחידה בודדת הפונקציה מבוססת על תשומות משלה, מערך של אותם יכול להתאים באופן מושלם לתוך יישומים בחלל. ליחידות השכנות יכולות להיות תגובות שונות לחלוטין, כך שהן עובדות לגוף של חללית, יחידה באור השמש ויחידה בצל יכולה להיות צמודות זו לזו תוך שמירה על טמפרטורה נוחה לחומר - ללא כל עבודה ידנית של הצוות. להיפרד נקודות חום.

הקבוצה מקווה לשתף פעולה עם תעשיית החלל כדי להגביר את פעילותה ולהמשיך לבדוק את החומר בהשראת הטבע.

"היופי של הטבע הוא שזה נראה חסר מאמץ", אומר אלסטון הפוך. זה מאוד נפתר, פונקציונלי, וזה מה שאנחנו מנסים לעשות ".

וידאו קשורים: איך צמחים לשבור זיעה