多伦多大学的研究人员创建了一种新型的节能窗户,该窗户的灵感来自于在生物体内发现和重建的血管网络。新窗户可以有效地限制冬季的热量散失,并在夏季提供降温效果。新设计在实验室实验中产生了7–9的冷却温度。研究人员还认为,他们的新技术/设计可以应用于太阳能电池板,借助冷却效果来提高其功能效率。
用研究人员自己的话说,这种新工艺是一种“受生物启发的方法,用于对建筑窗户表面进行冷却(或加热)的热控制”,该工艺通过光学透明,弹性的弹性体片的作用而起作用。连接并粘合到普通玻璃窗玻璃上。所附的由聚二甲基硅氧烷(PDMS)组成的弹性体板具有“通道”,室温水可自由流过这些通道。正是这种流动的水提供了热控制效果。
“我们的结果表明,在透明层内的人造血管网络由微米到毫米级的通道组成,并延伸到窗户的整个表面上,为建筑窗户提供了一种额外的新颖冷却机制,并提供了一种新型的热控制工具,用于建筑设计”,多伦多大学首席研究员兼工程学教授Ben Hatton说。
“一种。复合窗口结构的示意图。B.人工血管网络层。”多伦多大学应用科学与工程学院
正如研究人员所指出的那样,窗户目前约占所有建筑能源成本的40%-对其热量调节能力的任何改进都是有价值的。哈顿继续说:与人造热控制系统相比,活生物体已经基于内部血管网络的设计,开发出了一种完全不同且高效的控制温度的机制。例如,血管扩张以增加靠近皮肤表面的血液流动,从而增加对流热传递,而当我们的皮肤暴露于寒冷时,它们会收缩并限制血液流动。
正如Hatton指出的那样,这项新技术可能非常有效地应用于太阳能电池板,并且还可以很好地用作向现有热水或储热系统供应热水的一种手段。
这项新研究刚刚发表在《太阳能材料与太阳能电池》杂志上。
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