Ученые из Техасского университета создали материал на основе древесины, способный регулировать температуру в зданиях без потребления электроэнергии. Разработка призвана ответить на растущий спрос в области энергоэффективного климат-контроля.
Материал функционирует по принципу термобатареи, используя технологию фазового перехода для накопления тепловой энергии днем и ее высвобождения ночью. Как пояснила руководитель исследования, доктор Шуан Цуй, материал поглощает избыточное тепло из окружающей среды в дневное время, что позволяет естественным образом снижать температуру внутри помещения летом или поддерживать тепло зимой. Это уменьшает необходимость в активных системах отопления и кондиционирования.
Ключевой проблемой подобных материалов ранее была их склонность к утечке при переходе из твердой фазы в жидкую. Команда решила эту задачу, используя природную пористую структуру древесины. Из нее удалили лигнин, а получившийся целлюлозный каркас заполнили составом из материала с фазовым переходом и стабилизирующего полимера. Этот подход предотвращает утечки и одновременно повышает прочность композита.
Лабораторные испытания показали, что материал выдерживает не менее 1000 циклов нагрева и охлаждения без потери целостности или эффективности. Как отметил соавтор работы доктор Хунбин Лу, это сочетание энергоэффективности и механической прочности критически важно для долгосрочного применения в строительстве.
В настоящее время исследователи работают над доработкой и коммерциализацией технологии, чтобы вывести ее на массовый рынок.