Розумні вікна з урахуванням організму восьминога. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Розумні вікна на основі організму восьминога

13.02.2023

Люди придумали будувати будинки та будівлі, щоб менше залежати від погоди та навколишнього середовища. Однак підтримання комфортних умов усередині потребує безперервних витрат на освітлення, підігрів чи охолодження. За даними за 2021 рік, на них припадає 30 відсотків усієї споживаної у світі енергії, що створює близько чверті всіх викидів парникових газів. А глобальне потепління, що продовжується, лише збільшує ці показники.

Основними каналами, якими будівлі нагріваються у спеку і охолоджуються на холоді, служать вікна. Вони пропускають промені різних діапазонів хвиль, і разом зі світлом тепло неминуче проникає всередину - або марно втрачається, йдучи на вулицю. Тому вчені та інженери намагаються створити більш технологічне скло, яке не заважало б природному освітленню, але разом з тим блокувало б інші види випромінювання. Наприклад, вони можуть автоматично затемнюватися на яскравому світлі.

Однак такі рішення недостатньо гнучкі, і в ідеалі вікно має гнучко змінювати пропускну здатність. Таке вікно може бути прозорим лише для певних хвиль, підлаштовуючись під умови, щоб забезпечити і потрібну освітленість, і мінімальні втрати енергії. Саме таке рішення продемонструвала нещодавно команда із канадського Університету Торонто.

Бенджамін Хаттон (Benjamin Hatton) та його колеги продемонстрували прототип із прозорого пластику, між шарами якого укладена мережа трубочок діаметром близько міліметра. Крізь них прокачується рідина з пігментами, що роблять "скло" непрозорим для певного діапазону випромінювання. У вікні використовуються кілька таких шарів, у кожному з яких - свій пігментний розчин з власними характеристиками. Контролюючи перебіг рідини у яких, можна змінювати пропускні можливості всієї системи.

За словами вчених, таке рішення запозичено у природи. Точніше кажучи, у шкіри восьминогів, відомих своєю здатністю змінювати забарвлення. Це досягається за рахунок багатошарової структури, що містить заповнені пігментом клітини-хроматофори. Їх "налаштування" дозволяє змінювати характеристики поглинання та відображення випромінювання, гнучко змінюючи вигляд та забарвлення тварини.

Виходячи з характеристик, отриманих за результатами випробування прототипу, автори підрахували потенційний економічний ефект використання таких "вікон". За цими оцінками навіть одношарова система, що контролює проходження хвиль ближнього ІЧ-діапазону, дозволить знизити витрати на опалення та охолодження на 25 відсотків. А якщо до неї додати шар, який відповідає за випромінювання видимого діапазону, економія може досягти вже 50 відсотків.

<< Назад: Сонячні батареї з місячного ґрунту 14.02.2023

>> Вперед: Аналогові квантові симулятори 13.02.2023

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Металошукач на долоні 13.07.2010

Англійську поліцію почали постачати мініатюрними металошукачами. Коробочка починає вібрувати, якщо долоня поліцейського торкається чогось, що містить навіть невелику кількість металу. Проводячи рукою по одязі підозрюваного, можна зрозуміти, чи не ховає він зброю.

За допомогою нового пристрою затримали одного торговця наркотиками, який ховав за пазухою пачку конопель, загорнуту у фольгу. Також вдалося затримати і викрадача велосипедів, який тримав у кишені кусачки для перекушування ланцюжка велосипедного замку.

На озброєння надійшли поки що 20 металошукачів нового покоління, але у найближчі два-три роки приладчиком забезпечать кожного поліцейського.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт