Персональное охлаждающее устройство
Фото: David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering

Создан “мобильный кондиционер” для охлаждения или согревания тела в любую погоду

1832
26 мая 2019

Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали технологию, которая может обеспечивать персональное охлаждение и обогрев, независимо от местопребывания человека: находится он дома, на работе или в дороге. Мягкий эластичный прибор удобен в ношении и способен поднимать или понижать температуру кожных покровов тела и удерживать ее даже при изменении температуры окружающей среды. Гибкое устройство питается от небольшого аккумулятора и может размещаться прямо в одежде. Исследователи говорят, что их детище позволит сэкономить энергию, необходимую для кондиционирования воздуха и отопления. Научная работа на эту тему была опубликована в Science Advances.

Сегодня на рынке персональных охлаждающих технологий представлено не так много систем, все они неудобны в носке из-за своих размеров, кроме того, некоторые “мобильные кондиционеры” постоянно должны быть пропитаны или наполнены водой, то есть требуют особого внимания человека в плане обслуживания.

Однако команда ученых из США, возглавляемая Ренкуном Ченом, профессором аэрокосмического машиностроения в Калифорнийском университете в Сан-Диего, создала удобное в плане ношения устройство в виде пластинки, которая может вшиваться в одежду и обеспечивать пользователю комфортные условия: разогревать или охлаждать кожные покровы до заданной температуры.

Прибор состоит из нескольких слоев металлизированной ткани, в состав которой вошли термоэлектрические сплавы — материалы, трансформирующие электрический заряд в разность температур, в зависимости от направления тока.

Термоэлектрическая система использует полупроводники для перекачивания тепла с одной стороны устройства на другую, создавая при этом “холодную” и “горячую” зоны. Такая система может обеспечивать легко регулируемое охлаждение, но заставить ее эффективно рассеивать тепло оказалось непростой задачей.

Ренкун Чен и его команда решили эту проблему, установив несколько элементов из полупроводникового материала между двумя слоями металлизированной ткани. Эта конструкция изолировала “горячую” и “холодную” стороны друг от друга и позволила “горячей” стороне более эффективно рассеивать тепло в воздухе.

“Вы можете поместить устройство на любой участок тела, который хотите охладить или согреть, это может быть спина, шея, ноги или руки, и вам будет комфортно в любую погоду, независимо от времени года”, — объясняет Чен

Ученые добавили в дизайн пластыря гибкий аккумулятор, емкости которого хватает на несколько десятков сеансов обогрева или охлаждения. Новое устройство может повышать или понижать температуру кожных покровов тела более чем на 10ºC.

Устройство для охлаждения тела
Фото: David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering

Сейчас у инженеров имеется лишь прототип этой технологии, представленный в форме наручной повязки. Ее уже успешно испытали на добровольце в помещении с контролируемой температурой. Устройство смогло за две минуты охладить кожные покровы тела испытуемого до температуры 32ºC и затем поддерживать ее в диапазоне между 22ºC и 32ºC.

Наручная повязка имеет размер 5×5 сантиметров и потребляет до 0,2 Вт энергии. Главная цель инженеров — создать 144 таких кусочка термоткани и соединить их в один предмет одежды. Предполагается, что “персональный кондиционер” в обычный теплый день будет потреблять около 26 Вт, а в сильную жару до 80 Вт, то есть столько, сколько в среднем использует один недорогой ноутбук.  

Авторы работы утверждают, что использование таких устройств может быть весьма энергоэффективным и позволит сэкономить до 20% энергии, необходимой для систем кондиционирования воздуха в жилых помещениях и офисах.

“Если вы будете носить это устройство, например, в холод, вам не нужно будет подкручивать термостат и увеличивать температуру в помещении”, — говорит Чен

Пока неизвестно, когда прибор появится на рынке, и сколько он будет стоить.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram и узнавайте о новостях первыми
Связь с редакцией по электронной почте

Нашли ошибку? Пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

Источник: Science Advances

Всего комментариев: 0

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваш email не будет опубликован.

20 − четыре =

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: