Nisy vondrona mpikaroka ao amin'ny Oniversiten'i Pennsylvanie nanadihady ny fahombiazan'ny fandrakofam-baravarankely tokana izay afaka manatsara ny fitsitsiana angovo amin'ny ririnina.Credit: iStock/@Svetl.Zo rehetra voatokana.
UNIVERSITY PARK, Pennsylvanie - Ny varavarankely mivolom-baravarankely mipetaka miaraka amin'ny soson'ny rivotra manafotra dia afaka manome angovo mahery vaika kokoa noho ny varavarankely tokana, fa ny fanoloana ny varavarankely tokana tokana dia mety ho sarotra na sarotra ara-teknika.Ny safidy ara-toekarena kokoa, saingy tsy dia mahomby kokoa dia ny manarona ny varavarankelin'ny efitrano tokana miaraka amin'ny sarimihetsika metaly mangarahara, izay mitroka ny hafanan'ny masoandro amin'ny ririnina nefa tsy manimba ny mangarahara amin'ny fitaratra.Mba hanatsarana ny fahombiazan'ny coating, ny mpikaroka Pennsylvania dia nilaza fa ny nanotechnology dia afaka manampy amin'ny fampivoarana ny hafanana amin'ny alàlan'ny varavarankely misy glazed roa amin'ny ririnina.
Ekipa iray avy amin'ny Departemantan'ny Architectural Engineering ao Pennsylvania dia nanadihady ny toetra mitsitsy angovo amin'ny coatings misy singa nanoscale izay mampihena ny fahaverezan'ny hafanana ary mitroka hafanana tsara kokoa.Izy ireo koa dia nahavita ny fanadihadiana feno voalohany momba ny fahombiazan'ny angovo amin'ny fitaovana fanorenana.Navoakan'ny mpikaroka ny fikarohana nataony tao amin'ny Energy Conversion and Management.
Araka ny voalazan'i Julian Wang, profesora mpiara-miasa amin'ny injeniera ara-javakanto, ny hazavana akaikin'ny infrarouge — ny ampahany amin'ny tara-masoandro izay tsy hitan'ny olona fa mahatsapa hafanana — dia afaka manetsika ny vokatry ny photothermal miavaka amin'ny nanopartikely metaly sasany, mampitombo ny fikorianan'ny hafanana ao anatiny.amin'ny varavarankely.
"Te hahafantatra ny fomba ahafahan'ireo vokatra ireo manatsara ny fahombiazan'ny angovo ao amin'ny trano izahay, indrindra amin'ny ririnina," hoy i Wang, izay miasa ao amin'ny Institute of Architecture and Materials ao amin'ny Sekoly Art sy Architecture Pennsylvania.
Ny ekipa voalohany dia namolavola modely mba hanombanana ny habetsahan'ny hafanana avy amin'ny tara-masoandro ho hita taratra, hofoanana, na hamindra amin'ny varavarankely voarakotra amin'ny nanopartikely metaly.Nisafidy fitambarana photothermal izy ireo noho ny fahafahany misintona ny tara-masoandro akaiky amin'ny infrarouge nefa mbola manome fampitana hazavana hita maso.Ny modely dia maminavina fa ny coating dia maneho kely kokoa eo akaikin'ny infrarouge na hafanana ary mifoka bebe kokoa amin'ny varavarankely noho ny ankamaroan'ny karazana coatings hafa.
Ny mpikaroka dia nanandrana ny varavarankely fitaratra tokana voarakotra amin'ny nanoparticles eo ambanin'ny tara-masoandro simulated ao amin'ny laboratoara, manamafy ny faminaniana simulation.Nitombo be ny mari-pana amin'ny lafiny iray amin'ny varavarankely vita amin'ny nanoparticle, izay manondro fa ny coating dia afaka mandray hafanana avy amin'ny tara-masoandro avy ao anatiny mba hanonerana ny fahaverezan'ny hafanana anatiny amin'ny alàlan'ny varavarankely tokana.
Ny mpikaroka avy eo dia namahana ny angon-dry zareo ho amin'ny simulation lehibe mba handinihana ny fitsitsiana angovo ao amin'ny trano amin'ny toetry ny toetr'andro isan-karazany.Raha ampitahaina amin'ny coatings ambany emissivity amin'ny varavarankely tokana azo amidy, ny coatings photothermal dia mandray ny ankamaroan'ny hazavana ao amin'ny spektrum infrarouge akaiky, raha toa kosa ny varavarankely mifono nentim-paharazana dia maneho izany ivelany.Ity fisondrotana amin'ny infrarouge akaiky ity dia miteraka 12 ka hatramin'ny 20 isan-jato eo ho eo ny fahaverezan'ny hafanana raha oharina amin'ny coatings hafa, ary ny mety ho fitahirizana angovo ankapoben'ny trano dia mahatratra 20 isan-jato raha oharina amin'ireo trano tsy voapetaka amin'ny varavarankely tokana.
Na izany aza, nilaza i Wang fa ny conductivity mafana kokoa, tombony amin'ny ririnina, dia lasa tsy fahampiana amin'ny vanim-potoana mafana.Mba hijerena ny fiovan'ny vanim-potoana, ny mpikaroka koa dia nampiditra tafo ho an'ny modely fananganana azy ireo.Ity famolavolana ity dia manakana ny tara-masoandro mivantana kokoa izay manafana ny tontolo iainana amin'ny fahavaratra, manafoana ny fifindran'ny hafanana ratsy sy ny fandaniana rehetra mifandraika amin'izany.Ny ekipa dia mbola miasa amin'ny fomba hafa, ao anatin'izany ny rafitra varavarankely dynamique mba hamaliana ny filàna fanamainana sy fampangatsiahana ara-potoana.
"Araka ny asehon'ity fanadihadiana ity, amin'ity dingana ity amin'ny fianarana, dia mbola afaka manatsara ny fahombiazan'ny hafanana amin'ny varavarankely tokana tokana isika mba hitovy amin'ny varavarankely misy glazed roa amin'ny ririnina," hoy i Wang."Ireo valiny ireo dia manohitra ny vahaolana nentim-paharazana amin'ny fampiasana sosona na insulation bebe kokoa mba hamerenana ny varavarankelin'ny efitrano tokana mba hitsitsiana angovo."
"Noho ny fitakiana goavana amin'ny tahiry fanorenana ho an'ny fotodrafitrasa angovo ary koa ny tontolo iainana, dia ilaina ny hampandroso ny fahalalantsika amin'ny famoronana trano mahomby amin'ny angovo," hoy i Sez Atamtürktur Russcher, Profesora Harry sy Arlene Schell ary lehiben'ny Engineering Engineering.“Ny Dr.Manao fikarohana fototra azo tanterahina i Wang sy ny ekipany.”
Ny mpandray anjara hafa amin'ity asa ity dia i Enhe Zhang, mpianatra nahazo diplaoma amin'ny famolavolana maritrano;Qiuhua Duan, Profesora mpanampy amin'ny Injeniera sivily ao amin'ny Oniversiten'i Alabama, dia nahazo ny PhD amin'ny Architectural Engineering avy amin'ny Oniversiten'i Pennsylvania State tamin'ny Desambra 2021;Yuan Zhao, mpikaroka ao amin'ny Advanced NanoTherapies Inc., izay nandray anjara tamin'ity asa ity ho mpikaroka PhD ao amin'ny Pennsylvania State University, Yangxiao Feng, mpianatra PhD amin'ny famolavolana maritrano.Ny National Science Foundation sy ny USDA Natural Resources Conservation Service dia nanohana ity asa ity.
Ny fonon-baravarankely (molekiola akaiky) dia hita fa manatsara ny fifindran'ny hafanana avy amin'ny tara-masoandro any ivelany (zana-tsipìka voasary) mankany amin'ny ati-trano nefa mbola manome fampitana hazavana ampy (zana-tsipìka mavo).Loharano: Sary nahazoan'i Julian Wang.Zo rehetra voatokana.