Sciencemag.cz
Doporučujeme
Atlet, zaměstnanec slévárny nebo hasič by jistě uvítali přenosnou „ledničku“, ideálně integrovanou přímo do oděvu. Technologie z Pennsylvania State University slibuje právě tohle.
Jaké existují možnosti regulace teploty, pomineme-li skafandr? Základem těchto technologií jsou elektrokalorické materiály, které mění svou teplotu účinkem elektrického pole. Jeden z autorů projektu Wang Qing v této souvislosti uvádí, že jejich elektrokalorická technologie se obejde bez obvyklého olova i chladicích kapalin typu freonů. Namísto toho se využívá nanodrátků, které nejsou jedovaté ani ekologicky problematické.
Proti starším elektrokalorickým materiálům (monokrystaly, keramika, tenké vrstvy…) má tento přístup i několik zásadnějších výhod. Starší elektrokalorické materiály bývají křehké a tvrdé/neohebné, prostě těžko je zpracovat tak, aby chladily přímo lidské tělo. Problémem je také účinnost – k ochlazení je třeba elektrické pole překračující bezpečnostní limity pro člověka. Nový přístup využívá titaničitanu barnatého-strontaného (BaTiO3 x SrTiO3). Svislé drátky tohoto materiálu dokáží ochladit prostředí asi o 10 stupňů C, k čemuž postačuje napětí 36 V, což je pro člověka bez problémů. Půlkilová baterie o velikosti iPadu stihne nanodrátky napájet asi 2 hodiny.
Technologie výroby je několikastupňová, nejprve na skleněné vrstvě (s oxidem cínu dotovaným fluorem) vyrostou drátky oxidu titaničitého. Povrch lze upravit tak, že vzniknou svislé drátky o stejné výšce. K tomuto „ježkovi“ se pak přidají barnaté a strontnaté ionty. Nakonec se vše pokryje vrstvou stříbra, která slouží jako elektroda. Strukturu pak lze sloupnut ze skleněného podkladu a přilepit ji na oblečení nebo i implantovat dovnitř. Při ohybu se materiál nijak nepoškodí.
Zbývá ještě navrhnout, jak se ale bude teplo z oblečení přesně odvádět.
Zdroj: Phys.org
