Εμπνεόμενοι από την φυσική εξέλιξη, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια νέα τεχνολογία ψύξης χρησιμοποιώντας την ίδια μέθοδο με την οποία οι καμήλες προστατεύονται από την υπερθέρμανση στην έρημο. Ο τρόπος με τον οποίο οι καμήλες (αλλά και άλλα ζώα επίσης) δροσίζονται είναι η εφίδρωση.
Όταν η εσωτερική θερμοκρασία του σώματος ανεβαίνει, οι ιδρωτοποιοί αδένες στο δέρμα αρχίζουν να παράγου ιδρώτα. Αυτό το αλμυρό νερό στην επιδερμίδα, και η διαφορά υγρασίας ανάμεσα σε αυτή τον ξηρό αέρα προκαλεί εξάτμιση του ιδρώτα – και μαζί με το νερό φεύγει και θερμότητα, με τη μορφή ενέργειας.
Advertisment
Μελετώντας αυτή τη διαδικασία, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια τεχνολογία που μιμείται τη λειτουργία των ιδρωτοποιών αδένων χρησιμοποιώντας υδρογέλη, ένα υλικό σαν τζελ που σχεδιάστηκε για να κρατά μεγάλες ποσότητες νερού. Μία στρώση από αυτή την υδρογέλη θα μπορούσε να διατηρήσει κάτι δροσερό, απελευθερώνοντας το νερό του σταδιακά και αργά για περίπου 40 ώρες. Μετά θα έπρεπε να εισαχθεί εξ νέου νερό ή αλλιώς «τεχνητό ιδρώτας».
Για να αυξήσουν τη διάρκεια που η υδρογέλη μπορούσε να κρατήσει κάτι δροσερό, οι επιστήμονες στράφηκαν και πάλι στην καμήλα. «Οι ζωολόγοι αναφέρουν ότι μια καμήλα πρέπει να αυξήσει την δαπάνη νερού για τη διαδικασία της εφίδρωσης κατά 50% τη μέρα σε σύγκριση με άλλα είδη ζώων ή καμήλας που έχουν φυσική γούνα προστασίας», εξηγεί ο Jeffrey Grossman, ένας εκ των ερευνητών. Αυτό σημαίνει ότι το ζώο με λιγότερη γούνα έπρεπε να παράγει περισσότερο ιδρώτα για να παραμείνει δροσερό. Οπότε, μία υδρογέλη χωρίς ένα μονωτικό στρώμα από πάνω θα έχανε νερό ταχύτερα από μία με κάτι που θα λειτουργεί ως «γούνα».
Για να καταφέρουν ακριβώς αυτό, επιστήμονες από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης σχεδίασαν ένα στρώμα αερογέλης που θα επέτρεπε στο νερό να εξατμίζεται περνώντας μέσα από αυτό. «Σχεδιάσαμε ένα διπλό στρώμα εξάτμισης – μόνωσης, για να μιμηθεί το σύστημα γούνας/ιδρωτοποιών αδένων στις καμήλες. Αυτό το σύστημα, όπως και για την καμήλα, επιτρέπει μια σημαντική επέκταση χρόνου στην παθητική διαδικασία ψύξης με την ίδια κατανάλωση νερού», περιγράφει ο Grossman.
Advertisment
Το σχέδιο διπλού στρώματος της ομάδας διατήρησε ένα δείγμα σε 7˚C χαμηλότερη θερμοκρασία από το περιβάλλον του για 200 ώρες πριν χρειαστεί να «επαναφορτιστεί» με περισσότερο νερό. Διήρκεσε δηλαδή 5 φορές περισσότερο απ’ ότι κατάφερνε η προηγούμενη προσέγγιση του μονού στρώματος.
Σε αντίθεση με άλλα συστήματα ψύξης στα οποία βασίζονται τα κλιματιστικά και τα ψυγεία, η τεχνολογία υδρογέλη-αερογέλης δεν χρησιμοποιεί καθόλου ηλεκτρισμό, καθιστώντας το πιο προσιτό και διαθέσιμο για εκατομμύρια κόσμου σε όλο τον πλανήτη που δεν έχουν πρόσβαση σε ηλεκτρισμό.
«Θέλουμε αυτό να αποτελέσει πράσινη τεχνολογία», εξήγησε ο κύριος συντάκτης της έρευνας Zhengmao Lu. Ίσως αυτό να βοηθήσει και στη ρύθμιση της θερμοκρασίας για νέα εμβόλια, όπως αυτό του COVID-19, το οποίο μέχρι σήμερα για να συντηρηθεί φαίνεται να χρειάζεται παραμονή και αποθήκευση σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Πηγή:
www.sciencefocus.com/news/desert-camels-inspire-a-new-cooling-technology
