Дата публикации: 23 июня 2020 г.

Техасский университет: жук-усач вдохновил ученых на создание охлаждающих материалов

Ученые из Техасского университета в Истине заявили, что жук, способный регулировать температуру своего тела в некоторых из самых жарких мест на Земле, является центральным элементом новых исследований, имеющих серьезные потенциальные последствия для охлаждения экологически чистым способом всего, от зданий до электронных устройств.

Исследователи из Технической школы Кокрелла в Техасском университете в Остине (Cockrell School of Engineering, University of Texas at Austin), вместе с командами ученых из Шанхайского университета Цзяо Тонг (Shanghai Jiao Tong University) в Китае и Королевского технологического института KTH (KTH Royal Institute of Technology) в Швеции, обнаружили новое свойство длиннорогого жука (семейство Cerambycidae, жук-усач) который может охлаждать свое тело настолько, чтобы выжить в вулканических районах Юго-Восточной Азии. 

Они использовали эту информацию для создания фотонной пленки на основе структуры крыла жука, используя обычные гибкие материалы, которые механически прочны и могут быть изготовлены в больших масштабах. Пленка пассивно остывает, а это означает, что она не потребляет энергию, как системы, которые мы используем для поддержания температуры в наших автомобилях и зданиях.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. 

«Это может помочь везде, где требуется охлаждение,», - сказал Юбинг Чжэн (Yuebing Zheng), доцент кафедры машиностроения Уокера (Walker Department of Mechanical Engineering). «Холодильники, кондиционеры и другие методы потребляют большое количество энергии, но это охлаждение само по себе». 

Команда обнаружила, что пленка снижает температуру предметов под прямыми солнечными лучами на 5,1 градуса по Цельсию, более чем на 9 градусов по Фаренгейту.

Пленка, которая будет работать в качестве покрытия поверх объектов, может иметь широкий спектр применения. Ею можно покрыть поверхность окон в офисных и жилых зданиях, чтобы отразить солнечный свет и снизить расходы на электроэнергию. Новая пленка может защитить солнечные батареи от постоянного воздействия солнечных лучей. Можно обернуть автомобили, чтобы они оставались прохладными во время парковки. И пленка может быть ключевым «ингредиентом» в новых охлаждающих тканях, предметах одежды и персональной электронике.

Эффективность охлаждения жука была известна ранее, но то, что делало его настолько эффективным в регулировании его температуры, оставалось загадкой. Команда обнаружила, что треугольный «пух» на его крыльях играет важную роль, отражая солнечный свет, одновременно помогая сбрасывать тепло внутри тела.

Существует более 26 000 разновидностей длиннорогого жука. Это исследование посвящено конкретному виду жука, Neocerambyx Gigas . Он может выжить в палящем жарком климате вблизи действующих вулканов в Таиланде и Индонезии, где летние температуры часто превышают 40 градусов по Цельсию (105 градусов по Фаренгейту), а земля нагревается до 70 градусов Цельсия (158 градусов по Фаренгейту). Когда становится жарко, жуки остаются неподвижными и перестают кормиться, чтобы избежать поглощения избыточного тепла от движения.

В дальнейшем исследовательская группа планирует работать над оптимизацией производственного процесса для крупномасштабного производства. 

Источник: news.utexas.edu

Гасанбекова Л. А. Оценка эффективности финансово-хозяйственной деятельности государственных унитарных предприятий Практическое пособие / Л. А. Гасанбекова, В. И. Никитина, Б. В. Сошников; под общ. науч. ред. канд. экон. наук О. А. Коробко. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2019. – 49 с. (ISBN 978-5-904670-54-2). Доступна электронная версия печатного издания.

Вопросы контроля хозяйственной деятельности и финансового аудита, национальной безопасности, системного анализа и управления Сборник материалов III Всеросс. науч.-практ. конф., г. Москва, 29 декабря 2017. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2018. – 200 с. (ISBN 978-5-904670-53-5). Доступна электронная версия печатного издания.

открыть полный список изданий Центра →