2021年7月12日
气候模式的改变使得数以百万计的人容易受到极端天气。世界各地的温度波动变得更加普遍,传统power-guzzling冷却和加热系统需要一个更具创新性,节能的选择,反过来,减轻的负担已经陷入困境的电网。
德州农工大学研究人员在一项新的研究中,创造了新颖的3 d打印相变材料(PCM)复合材料,可以调节环境温度下建筑物内使用一个简单的和具有成本效益的生产过程。此外,这些复合材料可以被添加到建材,油漆,或3 d印刷装饰家里口音无缝集成到不同的室内环境。欧洲杯足球竞彩
“相变材料融入建筑材料使用可伸缩的方法打开机会产生更多的被动温度调节在这两个新欧洲杯足球竞彩的构建和现有结构,”艾米丽Pentzer博士说,材料科学与工程系副教授和化学系。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
这项研究发表在6月出版的杂志事。
加热、通风和空调(HVAC)系统是最常用的方法来调节温度在住宅和商业机构。然而,这些系统狂饮大量的能量。此外,他们使用温室材料,称为制冷剂,产生凉爽,干燥的空气。欧洲杯足球竞彩这些持续的问题与暖通空调系统引发了研究替代材料和技术,需要更少的能量函数,可以调节温度的空调系统。欧洲杯足球竞彩
的一个材料,获得了很多欧洲杯足球竞彩对温度调节相变材料。顾名思义,这些化合物改变其物理状态取决于温度环境中。所以,当相变材料储存热量,他们将从固体到液体欧洲杯足球竞彩吸收热量,反之亦然时释放热量。因此,与暖通空调系统,仅仅依靠外部力量来加热和冷却,这些材料都是被动组件,不需要外部电力调节温度。欧洲杯足球竞彩
传统方法制造PCM建筑材料需要每个PCM粒子周围形成一个单独的外壳,就像一杯水,然后添加这些新包裹个PCM都建欧洲杯足球竞彩筑材料。然而,寻找建筑材料兼容PCM和壳是一个挑战。欧洲杯足球竞彩此外,这种传统的方法也能减少PCM粒子的数量可以被纳入建筑材料。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台
“想象填充一锅鸡蛋和水,“说Ciera Cipriani, NASA空间技术研究生研究员在材料科学与工程系。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球“如果每个鸡蛋必须放置在一个单独的容器煮,更少的鸡蛋放进锅中。通过移除塑料容器,名副其实的壳在我们的研究中,更多的蛋,或吸附,可以占据更大体积的水/树脂包装得更近。”
为了克服这些挑战,过去的研究表明,当使用相变石蜡混合液体树脂,树脂作为壳牌和建筑材料。这种方法锁PCM粒子内部个人的口袋,让他们安全地进行相欧洲杯猜球平台变和管理热能没有泄漏。
同样,Pentzer和她的团队首先结合液体感光树脂和相变石蜡粉来创建一个新的3 d打印墨水组合,提高建筑材料的生产过程包括吸附和消除几个步骤,包括封装。欧洲杯足球竞彩
树脂/ PCM混合物软,paste-like和可塑性,使其适合3 d印刷而不是建筑结构。因此,通过使用光敏树脂,他们治愈的紫外线固化3 d打印粘贴,使它适合于实际应用。
另外,他们发现相变蜡嵌入到树脂不受到紫外线的影响,由70%的印刷结构。相比这是一个比例更高大多数现有的材料被用于工业。欧洲杯足球竞彩
接下来,他们测试的温度调节相变复合材料通过3 d打印一个小规模的屋形模型和测量温度时屋里放置在烤箱。他们的分析表明,模型的温度以外的40%相比,不同温度加热和冷却热周期模型相比,传统的材料制成的。欧洲杯足球竞彩
在未来,研究人员将尝试不同的相变材料除了石蜡这些复合材料可以在广泛的温度范围和管理更多的热能在给定的周期。欧洲杯足球竞彩
“我们兴奋的潜在材料保持建筑舒适的同时减少能源消耗,”Peiran魏博士说,科学家在材料科学和工程系和软物质设施。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球“我们可以结合多个吸附不同的熔化温度和精确分配到各领域的一个打印对象的函数在所有四个季节,在全球范围内。”
这项研究是由美国国家科学基金会资助的材料研究的职业分工奖。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
来源:https://www.tamu.edu/