วัสดุที่มีความยืดหยุ่นใหม่สำหรับการระบายความร้อนแบบพาสซีฟที่ได้รับแรงบันดาลใจจากด้วงที่อาศัยอยู่บนภูเขาไฟได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ในประเทศจีน สหรัฐอเมริกา และสวีเดน ฟิล์มสะท้อนแสงประมาณ 95% ของแสงอาทิตย์ และสามารถลดอุณหภูมิพื้นผิวของวัตถุได้ประมาณ 5 °C นักวิจัยกล่าวว่าสามารถใช้เพื่อทำให้ทุกอย่างเย็นลงได้ตั้งแต่อาคารไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ด้วงหนวดยาว
มีประมาณ 30,000 สายพันธุ์ มักมีลักษณะเด่นคือมีหนวดยาวกว่าลำตัวแมลงมาก ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ สายพันธุ์หนึ่งสีทองสดใสมักพบอาศัยอยู่ตามเชิงเขาของภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่น โดยเฉพาะบนเกาะชวาและเกาะสุมาตราของอินโดนีเซีย ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเหล่านี้ อุณหภูมิในฤดูร้อน
มักจะสูงถึง 40 °C ในขณะที่อุณหภูมิพื้นดินอาจสูงเกิน 70 °C เมื่ออากาศร้อนจัด แมลงปีกแข็งจะหยุดเคลื่อนไหวและหาอาหารเพื่อช่วยระบายความร้อนส่วนเกินและลดการดูดซับความร้อน นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุแห่งมหาวิทยาลัย ในประเทศจีน กล่าว่าความสามารถในการอยู่รอดในสภาพอากาศสุดขั้ว
และแมลงชนิดนี้มี “รูปลักษณ์ที่สวยงามมาก” ดึงดูดความสนใจของทีมเธอ Zhou และเพื่อนร่วมงาน ของสวีเดนสงสัยว่าด้วงมีโครงสร้างจุลภาคที่เพิ่มการสะท้อนแสงเพื่อช่วยควบคุมอุณหภูมิของร่างกายหรือไม่
รักษาความเย็น“เราตรวจวัดอุณหภูมิของพวกมันภายใต้การฉายแสง
และพบว่าด้วงชนิดนี้สามารถลดอุณหภูมิพื้นผิวของพวกมันได้ 1.5 °C ในอากาศ และประมาณ 3 °C ในสุญญากาศ” Zhou อธิบาย “เรายังวัดคุณสมบัติทางแสงของมันด้วย เราพบว่าด้วงเหล่านี้มีการสะท้อนแสงสูงมากในบริเวณแสงที่มองเห็นและใกล้อินฟราเรด”ด้วยการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
แบบส่องกราด พวกเขาค้นพบว่าด้วงหนวดยาวที่ยื่นหน้าแข็งที่เรียกว่า ถูกปกคลุมไปด้วยปุยเล็กๆ โครงสร้างคล้ายขนเหล่านี้เป็นรูปสามเหลี่ยมในส่วนตัดขวาง และมีความหนาแน่นประมาณ 25,000 ต่อตารางเซนติเมตร นักวิจัยพบว่าปีกหน้าเหล่านี้สะท้อนถึง 65% ของการแผ่รังสี
แสงอาทิตย์
ในช่วงอินฟราเรดที่มองเห็นได้จนถึงช่วงอินฟราเรดใกล้ แต่เพียง 30% หากเอาขุยรูปสามเหลี่ยมออก พวกเขารายงานจีบปุย ในภาพตัดขวาง ขนปุยมีด้านเรียบสองด้านและด้านหนึ่งเป็นลูกฟูกมีรอยจีบ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดเปิดเผย รอยจีบที่เกิดจากลอนและลอน
จะมีความกว้างประมาณ 1 ไมครอน และสูง 0.18 ไมครอน ทีมงานสร้างแบบจำลองว่าแสงมีปฏิสัมพันธ์กับขนปุยอย่างไร และสิ่งนี้ทำให้เห็นถึงต้นกำเนิดของคุณสมบัติทางแสงของปีกข้างหน้าการศึกษาเผยให้เห็นว่าการจับจีบสร้างเอฟเฟกต์การกระเจิงที่แข็งแกร่งซึ่งช่วยเพิ่มการสะท้อนแสง
ไม่ว่าแสงจะตกกระทบมุมไหนก็ตาม ขอบกระดาษลูกฟูกยังปรับมุมของแสงที่ส่องผ่าน จึงเพิ่มโอกาสที่จะเกิดแสงสะท้อนภายในทั้งหมดภายในขุยผ้า และแสงที่ส่องผ่านด้านเรียบที่มุมต่างๆ ส่วนใหญ่จะเกิดการสะท้อนภายในทั้งหมดเมื่อกระทบด้านในของขอบกระดาษลูกฟูก
“เราใช้ด้วงชนิดนี้เป็นต้นแบบในการสังเคราะห์วัสดุที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพ” โจวอธิบาย พวกเขาพัฒนาฟิล์มโพลิเมอร์ที่มีพื้นผิวเป็นรูปสามเหลี่ยมเพื่อเลียนแบบคุณสมบัติการสะท้อนแสงของปีกที่ปกคลุมด้วยขนปุย เพื่อสร้างประสิทธิภาพของการจับจีบของปุย พวกเขาฝังอนุภาคเซรามิกอลูมิเนียม
ออกไซด์ทรงกลมลงในโพลิเมอร์ สิ่งเหล่านี้เหมาะอย่างยิ่ง ทีมงานกล่าวว่า เนื่องจากพวกมันมีผลกระทบต่อการกระเจิงของแสงที่รุนแรงและมีการดูดกลืนแสงอินฟราเรดใกล้ที่มองเห็นได้เล็กน้อย ดังนั้นการสร้างความร้อนเพียงเล็กน้อยภายใต้แสงแดดโดยตรง
พลังพีระมิด
การทดลองแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างพีระมิดบนพื้นผิวของฟิล์มมีการสะท้อนแสงสูงสุด เมื่อเทียบกับกรวยและปริซึม ฟิล์มขั้นสุดท้ายมีความหนา 500 ไมครอน ฝังอนุภาคอะลูมิเนียมออกไซด์ขนาด 2 ไมครอนที่กระจายแบบสุ่ม และหุ้มด้วยอาร์เรย์ขนาดกว้าง 8 ไมครอนและพีระมิดสูง 5.7 ไมครอน
ฟิล์มมีค่าการสะท้อนแสงประมาณ 95% และการทดสอบในโลกแห่งความเป็นจริงได้เน้นให้เห็นถึงความสามารถในการระบายความร้อน เคสโทรศัพท์มือถือที่ทำจากวัสดุนี้ช่วยลดอุณหภูมิของอุปกรณ์ได้มากถึง 4.5 °C เมื่อเทียบกับเคสที่ไม่มีฟิล์ม และในวันที่แดดจ้า แผ่นวัสดุบนฝากระโปรงรถจะลดอุณหภูมิ
พื้นผิวโดยเฉลี่ยเกือบ 4 °C และสูงสุดมากกว่า 7 °C เมื่อเทียบกับแผ่นกระดาษขาวที่มีขนาดและความหนาใกล้เคียงกัน . นักวิจัยกล่าวว่าสิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าฟิล์มยืดหยุ่นเป็นวัสดุระบายความร้อนแบบพาสซีฟที่มีแนวโน้มสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และยานพาหนะ
โจวเชื่อว่าวัสดุนี้มีประโยชน์หลายอย่างตั้งแต่ผ้าเย็นไปจนถึงช่วยให้อาคารเย็นลง ต่อไป เธอกล่าวว่า พวกเขาต้องการค้นหาวิธีการผลิตฟิล์มในสเกลที่ใหญ่ขึ้นมาก และพวกเขากำลังมองหาว่าสามารถเจือด้วยวัสดุอื่นๆ เพื่อให้ได้คุณสมบัติใหม่ เช่น การนำไฟฟ้าสูง
ความไวของความยาวคลื่นของเส้นใยใหม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการปรับระยะห่าง อุณหภูมิ หรือรูปแบบของแท่งในกระบวนการผลิต ไม่จำเป็นต้องใช้ยาสลบ เส้นใยแถบช่องว่างของโทนิคยังจัดการกับโพลาไรเซชันของลำแสงในลักษณะที่แตกต่างไปจากเส้นใยปกติอย่างสิ้นเชิง
ตามคำกล่าวมันช่วยให้แสงเดินทางได้ช้าลงมากตามความยาวของมัน ซึ่งอาจนำไปสู่ผลที่ไม่เชิงเส้นที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่การลดขนาดอุปกรณ์ที่ใช้ใยแก้วนำแสง เช่น ไจโรสโคป “ในระยะเวลาอันใกล้นี้ ฉันสงสัยว่ามันจะถูกนำไปใช้ในตลาดเฉพาะกลุ่ม” ไนท์กล่าว
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
