Een geavanceerd materiaal, geïnspireerd door de natuur, die zijn eigen temperatuur kan regelen en ook kan worden gebruikt om brandwonden te behandelen en ruimtecapsules te helpen de atmosferische krachten te weerstaan, is in ontwikkeling aan de Universiteit van Nottingham.

Het onderzoeksrapport, Temperatuurafhankelijke polymeerabsorbeerder als een schakelbare toestand NIR-reactor, wordt gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten vandaag (vrijdag 26 oktober).

"Een grote uitdaging in de materiaalwetenschap is om uit te zoeken hoe de door de mens gemaakte materiaaltemperatuur kan worden gereguleerd, zoals het menselijk lichaam kan doen in relatie tot zijn omgeving, " legt hoofdauteur Dr. Mark Alston uit, Universitair Docent Milieuontwerp, van de faculteit Ingenieurswetenschappen.

Het onderzoek gebruikte een netwerk van meerdere microkanalen met actief stromende vloeistoffen (fluidics) als methode en proof of concept om een ​​thermisch functioneel materiaal te ontwikkelen van een synthetisch polymeer. Het materiaal is verbeterd met nauwkeurige controlemaatregelen die geleidende toestanden kunnen veranderen om zijn eigen temperatuur in relatie tot zijn omgeving te regelen.

Deze bio-geïnspireerde technische benadering bevordert de structurele assemblage van polymeren voor gebruik in geavanceerde materialen. functie in het polymeer."

Dr. Alston voegt toe:"Deze aanpak zal resulteren in een geavanceerd materiaal dat hoge zonnestraling kan absorberen, zoals het menselijk lichaam kan doen, om zichzelf autonoom te koelen, ongeacht de omgeving waarin het wordt geplaatst. Een thermisch functioneel materiaal kan worden gebruikt als een warmteregulerend systeem voor brandwonden om de temperatuur van het huidoppervlak af te koelen en de genezing te bewaken en te verbeteren."

Dit soort warmtestroombeheer zou ook van onschatbare waarde kunnen zijn bij ruimtevluchten, waar hoge zonnebelastingen thermische spanningen kunnen veroorzaken op de structurele integriteit van ruimtecapsules.

Door regeling van de temperatuur van het constructiemateriaal van het voertuig, dit zal niet alleen de structurele eigenschappen verbeteren, maar kan ook nuttig vermogen genereren. Deze thermische energie zou uit het gehercirculeerde vloeistofsysteem kunnen worden verwijderd om te worden opgeslagen in een reservoirtank aan boord van de capsule. Eenmaal gevangen, de energie kan worden omgezet in elektrische energie of om water te verwarmen voor gebruik door de bemanning.

De experimentele kant van dit onderzoek is laboratoriumgebaseerd en is ontwikkeld in samenwerking met het onderzoeksinstituut van de Britse overheid:Scientific Research Facilities Council (SRFC). De volgende stappen voor het onderzoek zijn het veiligstellen van financiering voor een demonstrator-scale-up om te presenteren aan de lucht- en ruimtevaartindustrie en het identificeren van een industriële partner.