双层被动冷却系统保留易腐货物

骆驼已经开发出一种明显的违反直觉的方法,使自己保持冷静,同时保持水域在闷热的沙漠环境中:这些动物的体覆盖着致密的绝缘毛皮。

麻省理工学院研究人员开发了一种由水凝胶和气凝胶制成的两层被动冷却系统,可以保持食物和药品凉爽,无需电力。在这张照片中,示出了双层材料的特写镜头,上层由气凝胶和水凝胶的底层组成。图像信用:由杰弗里格罗斯曼,et提供。al。

麻省理工学院研究人员现在通过采用相同类型的方法设计了一种新颖的系统。该系统可以帮助保持新鲜的产品,药品和其他类似的东西在热的环境中凉爽,而无需取决于电源。

大多数人都不会想到在烧焦的日子里戴上骆驼毛发外套,但事实上,生活在沙漠地区的许多人确实以基本上相同的原因穿着沉重的外衣。

但事实证明,一个人的衣服或骆驼的外套可以帮助降低防潮性,同时允许足够的汗水蒸发,以提供冷却效果。此外,与在相同条件下,试验已经证明,与未经剃须的骆驼在相同的条件下,剃刮骆驼在与未经剃须的骆驼相比时,湿度更多地损失了多达50%的水分。

由麻省理工学院团队设计的新型系统利用双层材料获得类似的效果。材料的底层,替代汗腺,含有一种称为水凝胶的类似明胶状物质,其主要含有水,保留在海绵状基质中,水可以更容易地蒸发。随后用上层气凝胶隐藏,通过使蒸汽流过并保持外部热量,用作一种毛皮。

尽管水凝胶已经用于某些冷却应用,但是现场测试和综合分析已经证明,这种新型双层材料厚度小于半英寸,可以提供超过7°C的冷却效果五倍的时间更长与单独的水凝胶相比,超过八天,不到两天。

MIT Postdoc郑茂陆,以及研究生Elise Strobach和Nicxin Chen,Research Scients Nicola Ferralis,以及材料科学与工程系负责人Jeffrey Grossman,最近在一篇文章中报告了这些调查欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球焦耳杂志。

据研究人员称,新颖的系统可用于包装食品,以保留其新鲜度,也可以为农民提供更多的分布选择,使他们能够出售易腐作物。该系统还可以使药物(例如疫苗)安全地储存,因为它们被安全地被运输到远处的地方。

除了提供冷却效果之外,被动系统仅由加热供电,可以降低货物经历的温度变化,防止可以加速腐败的尖峰。

Ferralis解释说,这些包装材料可以通过分销链,从工厂或农场一直从工厂或农场欧洲杯足球竞彩持续地保护易腐药物或食物,然后一直到消费者的家园。

另一方面,依赖于储存设施或冷藏卡车的现今系统可能会留下在装载和卸载时会出现温度的尖峰的空白。

在几个小时内发生了什么可能对一些易腐食品有害

MIT材料科学与工程系研究科学家Nicola Ferralis欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

双层系统使用较低的基本原料 - 例如,气凝胶由二氧化硅生产,基本上是海滩欧洲杯足球竞彩砂,都经济和丰富。

然而,制造气凝胶所需的加工设备庞大且昂贵,因此,2020欧洲杯下注官网需要进一步开发该方面以升级系统以进行有益应用。尽管如此,至少有一个启动公司已经努力设计这种大规模的处理以利用用于进行隔热窗口的材料。

使用水蒸发提供冷却效果的基本原则已经以一种或另一种形式使用了多年,例如用于保存食物的双盆系统。这些系统利用一对粘土罐,另一个粘土罐,其中湿砂层。水通过外锅从沙子蒸发,并留下内锅冷却器。

然而,通过骆驼和一些其他动物在沙漠中掺入这种蒸发冷却的概念,实际上从未在人类设计的冷却系统上使用过。

对于诸如食品包装的应用,气凝胶和水凝胶材料的透明度是显着的,使得通过包装材料可以清楚地观察到食物状况。欧洲杯足球竞彩

然而,对于诸如空间冷却或药物的其他类型的应用,可以使用厚的绝缘层,为设计专用应用的材料提供更多的选择,卢,谁是研究的牵头作者。欧洲杯足球竞彩

水凝胶材料由97%的水组成,水慢慢蒸发。在实验期间,用5毫米的气凝胶隐藏在5毫米的水凝胶层中,花了200小时才能失去其所有水分,而裸水凝胶材料的40小时。

双层材料的冷却水平略低,减少7℃(约12.6°F)8℃(​​14.4°F)。但是,效果持续了相对较长。当水分从水凝胶材料蒸发时,可以随后用水再充电材料以允许循环再次开始。

特别是在发展中国家,在通常限制电力的情况下,这些材料可以提供显着的优势,添加Lu。欧洲杯足球竞彩

因为这种被动冷却方法根本不依赖电力,所以这为您提供了一般的易腐产品的储存和分配良好的途径

郑茂陆,博士,麻省理工学院

来源:https://www.mit.edu/

注释

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