Wenn Wasser aus einem Material verdunstet, neigt das Material dazu abzukühlen, aber dieser Effekt hört am Ende des Verdunstungsprozesses auf. Kamele haben eine Lösung für das Problem.
Schon. Weil Kamele eine dicke Schicht aus isolierendem Fell entwickelt haben, um in der sengenden Wüstenumgebung kühl zu bleiben und gleichzeitig Wasser zu sparen. Wissenschaftler vom MIT Sie ließen sich von Kamelfell inspirieren, um ein Aerogel zu entwickeln, das Gegenstände wie Lebensmittel oder Medikamente in heißen Regionen und ohne Strom frisch halten könnte.
Das Geheimnis des Kamels
So seltsam es scheinen mag, ein pelzbedecktes Kamel bleibt kühler als ein nackthäutiges Kamel. Das Fell schützt die Haut des Tieres vor äußerer Hitze und lässt gleichzeitig Schweiß verdunsten, wodurch der Verdunstungskühleffekt länger anhält.
Mit seinem Fell kann das Kamel immer noch schwitzen, aber nicht so viel wie nackte Haut. Laut den Forschern zeigten Tests, dass ein rasiertes Kamel es verliert 50% mehr Feuchtigkeit im Vergleich zu einem unrasierten im gleichen Zustand.
Ein Aerogel mit Buckeln
Das MIT-Team hat ein Material erstellt, das denselben Ansatz verwendet. Es besteht aus einer Art „Sandwich“. Eine untere Schicht aus Hydrogel mit einer oberen Schicht aus porösem Aerogel auf Silikabasis.
Wenn sich das Gel oben erwärmt, beginnt das Hydrogel (das zu 97 % aus Wasser besteht) zu verdampfen und senkt dabei die Temperatur des Gels.
Aerogel hat eine extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit, die verhindert, dass es zu viel Wärme aus der Umgebung aufnimmt. Dadurch bleibt das darunter liegende Hydrogel länger frisch und seine Verdunstungskühlwirkung verlängert sich.
Die Ergebnisse des von Kamelen inspirierten Aerogels
In Labortests verlor eine 5-mm-Schicht Hydrogel ihr gesamtes Wasser durch Verdampfung in 40 Stunden, wenn sie Temperaturen von 86 ° C ausgesetzt wurde.
Wenn das Hydrogel mit einer 5 mm dicken Schicht Aerogel bedeckt war, hielt es bis zu 200 Stunden bei gleicher Temperatur. 5 mal so viel.
Insgesamt senkte der Verdunstungskühleffekt die Materialtemperatur um 12,6 °F (7 °C) anstelle von 14,4 °F (8 °C) für das einfache Hydrogel. Wenn das Hydrogel trocknet, kann das Material einfach durch Hinzufügen von mehr Wasser wiederverwendet werden.
Einziges Manko? Die Aerogelproduktion erfordert derzeit riesige und teure Geräte.
MIT-Forscher suchen derzeit nach praktischeren und kostengünstigeren Alternativen. Dieser gleiche Ausdruck verbessert die vorläufigen Ergebnisse von eine andere Studie Ihr letztes Ziel, das im Dezember 2019 vorgestellt wurde, ist die Verwendung dieses Materials in Entwicklungsländern ohne Infrastruktur für den Versand und die Lagerung von Lebensmitteln oder Medikamenten.
