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Dec 17, 2023

건물, 자동차의 온도를 수동적으로 제어할 수 있는 '나노잉크'

2023년 3월 27일 이

2023년 3월 27일

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멜버른 대학교

정교한 '수동적 기후' 제어를 달성하기 위해 건물, 집, 자동차의 난방 및 냉방 방식을 변화시킬 수 있는 세계 최초의 '상 변화 잉크'가 개발되었으며, 이는 에너지 사용과 전 세계 온실가스 배출을 줄이는 데 도움이 되는 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다.

Mohammad Taha 박사가 이끄는 Royal Society of Chemistry의 Journal of Materials Chemistry A에 발표된 새로운 연구에서는 나노 기술을 사용하여 일상 환경에서 온도를 제어하는 ​​개념 증명 '상 변화 잉크'를 문서화했습니다. 주변 환경에 따라 통과할 수 있는 방사선의 양을 조정하여 이를 달성합니다.

Taha 박사는 이러한 잉크를 사용하여 수동 가열 및 냉각을 구현하는 코팅을 개발할 수 있으며 온도 조절을 위해 에너지 생성에 의존해야 하는 필요성을 줄일 수 있다고 말했습니다.

"인간은 건물, 집, 자동차, 심지어 신체를 가열하고 냉각하는 등 편안한 환경을 만들고 유지하기 위해 많은 에너지를 사용합니다"라고 Taha 박사는 말했습니다.

"우리는 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 더 이상 재생 가능 자원을 이용한 에너지 생산에만 집중할 수 없습니다. 또한 기후 변화의 영향이 현실화됨에 따라 제안된 에너지 솔루션의 일부로 에너지 소비를 줄이는 것도 고려해야 합니다.

"주변 환경에 반응하도록 잉크를 설계함으로써 우리는 에너지 소비를 줄일 뿐만 아니라 추가적인 에너지 낭비인 온도를 제어하기 위한 보조 제어 시스템의 필요성도 제거합니다."

수동적 온도 조절을 통해 불필요하게 에너지를 소비하지 않고도 편안한 생활 환경을 조성할 수 있습니다. 예를 들어, 겨울에 편안한 난방을 제공하기 위해 건물 외관에 적용된 잉크는 낮에는 더 많은 태양 복사열이 통과할 수 있도록 자동으로 변형되고 밤에는 따뜻함을 유지하기 위해 더 큰 단열재를 사용할 수 있습니다. 여름에는 태양과 주변 환경의 열복사를 차단하는 장벽을 형성하도록 변형될 수 있습니다.

다목적 '상 변화 잉크'는 페인트 및 건축 자재에 적층, 스프레이 또는 추가할 수 있는 개념 증명입니다. 또한 의류에 통합되어 극한 환경에서 체온을 조절하거나 구부릴 수 있는 회로, 카메라 및 감지기, 가스 및 온도 센서와 같은 유연하고 착용 가능한 대규모 전자 장치를 만드는 데 사용될 수도 있습니다.

Taha 박사는 "우리의 연구는 이러한 잉크를 대규모로 저렴하게 적용하는 데 대한 이전 제한을 제거했습니다. 이는 기존 구조와 건축 자재를 개조할 수 있음을 의미합니다. 제조 관심을 통해 잉크는 5~10년 안에 시장에 출시될 수 있습니다."라고 말했습니다.

"업계와의 협력을 통해 우리는 세계의 기후 변화 에너지 문제를 해결하기 위한 전체적인 접근 방식의 일환으로 이를 확장하고 기존 기술과 신기술에 통합할 수 있습니다.

"이 소재는 랩톱 전자 제품이나 자동차 앞 유리의 열 축적을 방지하는 등 다양한 목적으로 사용할 수 있기 때문에 잠재력이 엄청납니다. 하지만 이 소재의 장점은 열 흡수 특성을 적절하게 조정할 수 있다는 것입니다. 우리의 필요.

"이미 스마트 유리를 제조하는 데는 다른 유형의 상변화 물질이 사용되지만, 우리의 새로운 물질은 우리가 더 스마트한 벽돌과 페인트를 만들 수 있다는 것을 의미합니다. 이 새로운 나노기술은 기존 건물을 개조하여 더 효율적으로 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 환경에 더 좋고 미래에도 지속 가능하다."