Исследовательская группа под руководством профессора Бонхуна Кима из Департамента робототехники и мехатроники DGIST разработала «3D-устройство умной энергии», которое обладает как обратимыми возможностями нагрева, так и охлаждения. Их устройство было отмечено за его превосходство и практичность, когда оно было выбрано в качестве заглавной статьи международного журнала Advanced Materials.
Группа сотрудничала с профессором Бонгдже Ли с кафедры машиностроения Корейского института технологий и технологий (KAIST) и профессором Хеном Ли с кафедры материаловедения и инженерии Корейского университета.
Отопление и охлаждение составляют около 50% мирового потребления энергии, внося значительный вклад в такие экологические проблемы , как глобальное потепление и загрязнение воздуха. В ответ на это, устройства поглощения солнечной энергии и охлаждения излучением, которые используют солнце и наружный воздух в качестве источников тепла и холода, привлекают внимание как экологически чистые и устойчивые решения .
Несмотря на то, что были разработаны различные устройства, многие из них имеют ограниченные функции, фокусируясь исключительно на отоплении или охлаждении, а крупномасштабные системы не имеют возможности регулировки.
Чтобы устранить эти ограничения, команда профессора Кима создала 3D-устройство умной энергии, которое объединяет функции обратимого нагрева и охлаждения в одном устройстве. Устройство работает по уникальному механизму: когда 3D-структура открывается посредством механического процесса отслаивания, нижний слой, состоящий из силиконового эластомера и серебра, обнажается для генерации радиационного охлаждения. Когда структура закрывается, поверхность, покрытая черной краской, поглощает солнечное тепло, тем самым производя нагрев.
Команда протестировала устройство на нескольких подложках, включая кожу, стекло, сталь, алюминий, медь и полиимид, и продемонстрировала, что регулировка угла трехмерной структуры позволяет контролировать ее нагревательные и охлаждающие характеристики. Эта способность модулировать тепловые свойства предлагает эффективное и многообещающее решение для снижения потребления энергии в зданиях с контролируемой температурой и электронных устройствах как в макро-, так и в микромасштабах.
«Мы стремимся к тому, чтобы эти результаты применялись в промышленных и строительных условиях, чтобы помочь сократить потребление энергии », — сказал профессор Ким.
