Il team di ricercatori dell’Università di Nankai ha sviluppato un materiale multistrato a gestione termica che risponde al caldo o al freddo piegandosi o aprendosi senza la necessità di una fonte di alimentazione esterna. Hanno descritto nello studio pubblicato nella rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, come sono arrivati a sviluppare il materiale e in dettaglio le sue prestazioni quando è stato testato.
Gli scienziati di tutto il mondo mentre alcuni lavorano per sviluppare fonti di energia alternative, altri lavorano sui modi per utilizzare quelle che sono già state sviluppate, ad esempio l’energia solare o le tecnologie di raffreddamento radiativo.
Il team di ricercatori in questo nuovo studio, hanno cercato un modo per utilizzare un dispositivo tra l’uso del riscaldamento solare o del raffreddamento radiativo, automaticamente e senza la necessità di una fonte di alimentazione secondaria.
Il team di ricercatori per il loro studio si sono ispirati al coniglio himalayano, che ha una pelliccia che cambia colore a seconda della stagione, e alla pianta Mimosa pudica: le sue foglie si aprono e si chiudono in reazione ai cambiamenti di temperatura. Ciò ha suggerito la possibilità di realizzare un materiale che si comporti in modo simile, consentendo nel dispositivo il passaggio automatico da una condizione termica all’altra.
Il team di ricercatori dopo molti test hanno inventato un materiale multistrato che si comportava come avevano immaginato. Il materiale è stato realizzato unendo le subunità polimeriche come un unico materiale. Ciascuna delle subunità era realizzata in materiale progettato per comportarsi in modo diverso a seconda della temperatura ambiente.
Il prodotto finito è stato realizzato posizionando un attuatore automatico con emissività a infrarossi su un substrato con proprietà di raffreddamento radiativo. Il materiale in pratica si stendeva in condizioni normali fino a quando la temperatura ambiente raggiungeva un certo grado, a quel punto, lo strato superiore si arrotolava esponendo il substrato scuro sottostante (vedi video).
Il team di ricercatori hanno testato il loro materiale stendendolo all’esterno in diverse condizioni di temperatura. Hanno scoperto che la sua capacità di riscaldamento solare era di circa 252,2 watt per metro quadrato. Aveva una potenza di raffreddamento di circa 59,7 watt per metro quadrato. Suggeriscono che con alcune revisioni, il loro materiale potrebbe essere distribuito in ambienti reali come un dispositivo di gestione termica che richiede zero energia per funzionare.