Терморегулирование на индивидуальном уровне имеет огромное значение с точки зрения энергопотребления и здоровья человека.
Более столетия в этой области не происходило ничего революционного, если не считать кондиционирования воздуха в помещениях.
Инженеры в Университете штата Калифорния в Сан-Диего разработали новый тип портативного устройства в виде ткани, которая может вшиваться в одежду и охлаждать или разогревать кожу человека в зависимости от окружающей температуры. Это устройство берет энергию из гибкой батареи, которая также может быть частью одежды, пишет Би-Би-Си.
Исследователи считают, что такие устройства при массовом применении могут сэкономить массу энергии, необходимой для кондиционирования воздуха.
«Устройство такого типа может улучшить ваши ощущения в разных ситуациях — когда, например, вы добираетесь в жару до работы или когда вы мерзнете на рабочем месте в офисе», — говорит Ренкун Чен, профессор университета, который возглавлял группу исследователей.
По его словам, это устройство способно содействовать значительной экономии электроэнергии. Известно, что если летом переключить кондиционеры в большом здании на поддержание температуры на 12 градусов выше обычной, это сокращает расходы на охлаждение на 70%.
Новый вид термоматериала состоит из слоев металлизированной ткани, в составе которой присутствуют термоэлектрические сплавы — то есть материалы, которые трансформируют электрический заряд в разность температур и наоборот, в зависимости от направления тока.
Инженеры изготовили прототип такого устройства в форме сетчатой наручной повязки и испытали его на добровольце. Испытания проходили в помещении с контролируемой температурой. За две минуты устройство охладило кожу до заданной температуры в 32 градуса по Цельсию и затем поддерживало общую температуру кожи в диапазоне между 22 и 32 градусами.
Конечной целью инженеров является соединение множества таких кусочков термоткани в один предмет одежды. Один такой фрагмент имеет вид квадрата со стороной 5 см. Он потребляет 0,2 ватта энергии. Для создания охлаждающего жилета требуется 144 таких фрагментов, которые будут потреблять около 26 ватт, а во время сильной жары — до 80 ватт, то есть примерно столько, сколько использует средний лэптоп.
Переключая направление тока в устройстве, можно добиться либо разогрева, либо охлаждения термоткани.
Для кондиционирования помещения, котором находится 50 человек, тратятся сотни киловатты электроэнергии.
