美国开发出用于3D打印的新型相变复合材料 可高效调节建筑物室内温度
消息来源:《Matter》期刊 高分子科学前沿
考虑到加热与冷却系统消耗了的相当多的能量,基于被动式温度控制的减排方案,也被研究人员寄予了相当高的期望。近日,德克萨斯农工大学的一支研究团队,就在材料学旗舰期刊《Matter》上发表了一篇文章,以介绍该校工程师新开发的一种能够 3D 打印的相变复合材料。
相变材料(简称 PCM)的特点,是能够随着温度的变化,而切换不同的物质形态。而其最具前景的应用场景之一,就包括了建筑物的温度调节。
比如 PCM 材料可在吸收热量时熔化成液体,并为周围环境提供冷却。而当环境温度过低的时候,材料又会再次凝固,并释放之前已储存的热量。
此前,已有研究人员将 PCM 材料用于保持咖啡杯中的热饮温度、根据佩戴者的需要而保持织物的温暖或凉爽、防止结霜的液体涂层等。
不过此类新奇应用,普遍效率低下且成本高昂。因为它们需要一个外壳来容纳液态的相变材料,这意味着需要将 PCM 颗粒嵌入到建筑材料中,所以现实中很难见到、更别提大规模推广。
有趣的是,德克萨斯农工大学的研究团队,就希望将 PCM 直接混合到建筑材料中。具体说来是,他们将作为相变材料的石蜡、和作为支撑结构的液态树脂混合,从而创造出了一种能够根据需要进行成型的柔软糊状材料。
一旦达到所需的形状,即可使用紫外线固化以硬化树脂。最终我们看到了一种坚固到足以用于建筑的材料,且里面含有 PCM 的封装。
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