Охлаждающая керамика отражает солнечные лучи с эффективностью 99,6%

«Природа дарит нам огромное множество замысловатых конструкций, эффективных систем и устойчивых решений, которые развивались миллионы лет. Тщательно изучив эти природные феномены, мы можем обнаружить инновационные идеи и принципы, которые можно применять на практике», - сказал профессор Ван Цзуанькай, соавтор статьи, опубликованной в Science.

В данном случае, речь идет о жуках рода Cyphochilus, обитающих в Юго-Восточной Азии и отличающихся чешуйками белого цвета. Любопытно то, что экзскелет жука под этой чешуей окрашен в черный цвет, то есть достигается весьма высокая степень непрозрачности. Исследование природных методов рассеяния и натолкнуло ученых на мысль создать охлаждающую керамику с иерархической пористой структурой.

Второй источник вдохновения ученых – эффект Лейденфроста, при котором жидкость, соприкасаясь с очень горячей твердой поверхностью, образует слой пара, замедляющий выкипание. В области прикладных систем охлаждения это явление часто оставляют без внимания. Впервые эффект Лейденфроста был учтен и нейтрализован в системе пассивного радиационного охлаждения, https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240103130847.h... Science Daily.

Получившийся керамический материал демонстрирует высокую гидрофильность, обеспечивает мгновенное распределение и быстрое проникновение капель через пористую структуру материала. В итоге в процессе испарения при температуре выше 800 °C эффект Лейденфроста подавляется, а отражательная способность достигает 99,6%.

«Прорыв в изучении охлаждающей керамики показывает практичность и многогранность нашего подхода, - сказал профессор Ван.

– Наша керамика не только демонстрирует превосходные характеристики охлаждения благодаря вдохновленной природой структуре белого жука-хруща, но также обладает ценными свойствами, такими как самоочищение, высокая механическая прочность и подавление эффекта Лейденфроста. Все эти параметры делают материал пригодным к применению в реальных условиях».

Тепло — враг разработчиков электроники, один из ключевых ограничивающих факторов, препятствующих миниатюризации электронных компонентов. Если тепло не отвести от схемы, ее работа нарушится. Команда ученых продемонстрировала новый https://hightech.plus/2022/05/23/novii-metod-uluchshil-otved... охлаждения электроники, позволяющей пропускать через определенный объем в 7,4 раза больше энергии.