В недавней статье в Solar Energy Materials Solar Cells, Хаттон и его коллеги из Гарвардского университета описывают новый процесс сокращения потерь тепла зимой и сохранения прохлады в зданиях летом. Их «био-вдохновленный подход к терморегулированию для охлаждения (или обогрева) поверхностей окон зданий» требует прикрепления оптически прозрачных гибких эластомерных листов к обычным оконным стеклам.
Листы эластомера, изготовленные из полидиметилсилоксана (ПДМС), имеют проходящие через них каналы, по которым течет вода комнатной температуры. По словам Хаттона и его коллег, в лабораторных экспериментах этот метод позволил обеспечить охлаждение на 7–9 градусов и эффективен как в малых, так и в больших масштабах.
«Наши результаты показывают, что искусственная сосудистая сеть внутри прозрачного слоя, состоящая из каналов в масштабе от микрометра до миллиметра и простирающаяся по поверхности окна, предлагает дополнительный и новый механизм охлаждения для строительства окон и новый инструмент терморегулирования для проект здания ", — сказал он.Хаттон отметил, что на окна приходится около 40% затрат на электроэнергию в зданиях. Чтобы найти решение проблемы, он обратился к природе. «В отличие от искусственных систем терморегулирования, живые организмы разработали совершенно другой и высокоэффективный механизм контроля температуры, основанный на конструкции внутренних сосудистых сетей.
Например, кровеносные сосуды расширяются, чтобы увеличить приток крови к коже. поверхность для увеличения конвективной теплопередачи, в то время как они сужают и ограничивают поток, когда наша кожа подвергается воздействию холода ».Он сказал, что эту технику можно также применить к солнечным панелям, повысив их эффективность.
Он также отметил, что по мере того, как вода протекает через панели, она нагревается, и эту горячую воду можно использовать для подачи нагретой воды в существующую систему горячего водоснабжения или в систему аккумулирования тепла.