Wenn Wasser aus einem Material verdunstet, neigt das Material zum Abkühlen, aber dieser Effekt hört am Ende des Verdampfungsprozesses auf. Kamele haben eine Lösung für das Problem.
Bereits. Weil Kamele eine dicke Schicht isolierenden Pelzes entwickelt haben, um kühl zu bleiben und gleichzeitig Wasser in der sengenden Wüstenumgebung zu sparen. Wissenschaftler vom MIT Sie wurden von Kamelfell inspiriert, um ein Aerogel zu schaffen, das Gegenstände wie Lebensmittel oder Medikamente in heißen Regionen und ohne Stromverbrauch frisch hält.
Das Geheimnis des Kamels
So seltsam es auch klingen mag, ein pelzbedecktes Kamel bleibt kühler als ein Kamel mit nackter Haut. Das Fell schützt die Haut des Tieres vor äußerer Hitze und lässt gleichzeitig den Schweiß verdunsten, wodurch der Effekt der Verdunstungskühlung 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 Kieselsäurebasis.
Wenn sich das Gel oben erwärmt, beginnt das Hydrogel (bestehend aus 97% Wasser) 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. Daher bleibt das darunter liegende Hydrogel länger frisch und sein Verdunstungskühlungseffekt wird verlängert.
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.
Als das Hydrogel mit einer 5 mm dicken Aerogelschicht bedeckt war, hielt es an bis zu 200 Stunden bei gleicher Temperatur. 5 mal so viel.
Insgesamt senkte der Verdunstungskühlungseffekt die Materialtemperatur für das einfache Hydrogel um 12,6 ° C (7 ° F) anstelle von 14,4 ° C (8 ° F). Wenn das Hydrogel trocknet, kann das Material einfach durch Zugabe von mehr Wasser wiederverwendet werden.
Der einzige Nachteil? Die Aerogelproduktion erfordert derzeit riesige und teure Ausrüstung.
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.
