Supermateriál s poznatky od tučňáků
Vědci z čínského Harbinského technologického institutu navrhli nový materiál, který inspirovala schopnost tučňáků využívat vrstvené peří a jeho směrovou izolaci a hydroizolaci pro tepelnou regulaci, jež kombinuje dynamickou regulaci teploty se širokopásmovou mikrovlnnou modulací.
Nový materiál dokáže absorbovat sluneční světlo pro zahřívání, odrážet ho pro udržení chladu, a dokonce blokovat nebo propouštět mikrovlny v závislosti na teplotě a pasivně přepínat mezi režimy vytápění a chlazení. Vyznačuje se i superhydrofobními vlastnostmi (odpuzuje vodu i led), které mu dávají schopnost odmrazování a samočištění.
Základem architektury nazvané Janus (podle starořímského boha se dvěma tvářemi) je oxid vanadičitý (VO₂), sloučenina známá svou rozdvojenou charakteristikou (při nižších teplotách se chová jako izolant, po zahřátí přejde do vodivého kovového stavu).
Struktura se skládá z fototermální vrstvy na bázi VO2 s 94,5% absorpcí slunečního záření a vrstvy s radiačním chlazením s >90% odrazivostí slunečního záření spojenou s 97,1% vyzařováním ve střední infračervené oblasti umožňující obousměrné řízení teploty. Film využívá čtyřřádové přepínání odporu VO2 během přechodu z kovu na izolant a vykazuje širokopásmovou mikrovlnnou modulaci (8,2–40 GHz) s významnou dynamickou laditelností (0,78–32,1 dB) v pásmu X.
Unikátní spojení dynamické fototermální konverze a mikrovlnné modulace v rámci škálovatelného rámce nabízí novou strategii pro inteligentní materiálové systémy nové generace.
Foto: Dublin ZOO
39
