В результате революционного открытия исследователи, похоже, нашли способ разработать композитные материалы с фазовым переходом, которые могут накапливать энергию в виде тепла. Эти инновационные материалы накапливают тепло (в данном случае тепловую энергию) так же, как батарея хранит электроэнергию, и изготавливаются путем объединения материалов, которые могут накапливать много тепла, с металлами, которые могут быстро перемещать тепло. Кроме того, исследователи хотели выяснить, как заставить эти материалы накапливать как можно больше тепла и как можно быстрее, не делая их слишком большими или тяжелыми.
Хотя хранение энергии таким способом не является чем-то новым , относительно простая конструкция композитов может открыть двери для их использования в различных приложениях, от обогрева зданий до двигателей автомобилей. Конструкция такова, что должна быть возможность более эффективно использовать наши энергетические ресурсы. Это может иметь серьезные последствия для всего, от того, как мы отапливаем и питаем наши дома, до разработки энергоэффективных транспортных средств.
Предыдущие исследования уже были направлены на изучение эффективности систем хранения тепловой энергии, но ни одно из них не дало сведений о повышении производительности, оптимизации и прогнозировании производительности, подобных тем, которые обнаружила команда.
Исследователи из Техасского университета A&M сосредоточились на разработке композитных материалов с фазовым переходом, которые сочетают в себе металлы с высокой теплопроводностью для хранения тепловой энергии в виде скрытого тепла. Цель состояла в том, чтобы создать материал, который обеспечивает баланс между плотностью энергии и удельной мощностью, обеспечивая эффективное хранение и быструю зарядку без увеличения лишнего веса или объема. По сути, задача состояла в том, чтобы разработать материал, который может хранить много энергии, а также быстро заряжаться, как электромобиль.
В итоге ученым удалось создать способ разработки этих материалов, учитывающий, насколько горячим будет материал, сколько тепла он может хранить в зависимости от своего размера и веса и сколько тепла он излучает.
По сути, команда показала, что, рассматривая систему как «эффективный композит», они могут упростить расчеты и предсказать, какой будет наилучшая структура. Вы можете просмотреть одно из исследований группы по этому вопросу в онлайн-библиотеке Wiley.
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК
Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов
hello@technovery.com