El material que canvia de joc per a naus espacials regula la seva pròpia temperatura

La Mare Natura és una font constant d'inspiració tecnològica. Però també ha tingut mil·lennis per elaborar els seus sistemes, de manera que la recreació no és una tasca fàcil. Prenguem el cas del cos humà, que posseeix una multitud de miracles que els científics encara són generacions lluny de ser capaços de replicar-se al laboratori.

La capacitat del cos humà per regular la seva pròpia temperatura és només una característica que els científics els agradaria recrear i utilitzar. I divendres passat, un grup d'investigadors de la Universitat de Nottingham va donar a conèixer un nou material de polímer que pot fer això. Liderat pel Dr. Mark Alston, professor de disseny ambiental, l’equip ha abordat el repte d’incorporar un procés tèrmic complex en materials dissenyats per l’home. Els resultats publicats la setmana passada en un nou document a Naturalesa

Com un material pot regular la seva pròpia temperatura

Alston i el seu equip van dir que es van inspirar en els processos que van veure a les fulles i als teixits animals i sabien que tenia el potencial de fer front al molest problema del control de la temperatura en la ciència dels materials, amb aplicacions que van des del tractament de cremades fins als viatges espacials.

"La natura tracta realment de la gestió tèrmica d'una manera completament diferent", explica Alston Invers. "Per tant, la naturalesa analitza un enfocament d'absorció, en el qual s'aprofiten i capturen activament l’energia de la radiació solar en un material i després treuen l’energia del material que s’utilitzarà per al creixement, la proliferació de l’espècie o la regulació de la temperatura".

L’equip ha reflectit aquesta tècnica, creant unitats de mida A5 que poden capturar i redirigir l’energia.Les estructures en forma de cèl·lula redirigeixen l'energia utilitzant fluids, un camp d'investigació utilitzat sovint en la investigació mèdica que utilitza les propietats d'un líquid per operar un sistema. Les diferències de pressió o de flux poden actuar com a commutadors de les reaccions de referència.

La física pot semblar descoratjadora, però el seu cos utilitza sempre fluidics per regular la temperatura en un procés més familiar, suant.

"Molt similar al cos humà, on si estem asseguts, el líquid dels nostres cossos no es mou tan ràpidament, de manera que és un flux baix", explica Alston. "Però si comencem a córrer molt ràpidament, el cos reconeix un canvi de requisit, de manera que el flux al cos humà començarà a augmentar la circulació més ràpid perquè necessita l'energia i, per tant, transpirem més".

Per a què serveixen?

El poder de l'autoregulació tèrmica obre oportunitats astronòmiques - en ambdós sentits de la paraula. Si es construeix en forma de silici, el material es podria embolicar al voltant de la pell per controlar les lesions de les víctimes cremades, o reduir-se fins a la mida de les xips i utilitzar-lo en semiconductors. Però, sobretot, si s'integra en el disseny de naus espacials, el material podria combatre la intensa tensió tèrmica que acompanya un viatge a l'espai.

Com que cada cel·la és una unitat individual que funciona en funció de les seves pròpies entrades, una matriu d’aquests pot adaptar-se perfectament a les aplicacions espacials. Les unitats veïnes poden tenir respostes completament diferents, de manera que es treballa en el cos d’una nau espacial, una unitat a la llum del sol i una unitat a l’ombra podria estar al costat de l’altra mantenint una temperatura confortable per al material.. Dir adéu als punts de calor.

El grup espera associar-se amb la indústria espacial per escalar les seves operacions i continuar provant el seu material inspirat en la naturalesa.

"La bellesa de la natura és que sembla sense esforç", explica Alston Invers. És molt resolt, funcionalitzat i això és el que estem tractant de fer ”.

Vídeo relacionat: Com les plantes trenquen una suor