علمی، پژوهشی و فناوری

دستگاه انرژی هوشمند سه بعدی انرژی جهانی را تا حد زیادی کاهش می دهد

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری :یک تیم تحقیقاتی از دپارتمان مهندسی رباتیک و مکاترونیک در DGIST، به رهبری پروفسور Bonghoon Kim، یک "دستگاه انرژی هوشمند سه بعدی" با قابلیت گرمایش و سرمایش برگشت پذیر دو کاره توسعه داده است.

این تیم با پروفسور Bongjae Lee از گروه مهندسی مکانیک KAIST و پروفسور Heon Lee از گروه علوم و مهندسی مواد دانشگاه کره همکاری کردند. دستگاه نوآورانه آنها با انتخاب به عنوان مقاله جلد مجله بین المللی Advanced Materials به طور رسمی به دلیل برتری و کاربردی بودن آن شناخته شد .

گرمایش و سرمایش تقریباً 50 درصد از انرژی مصرفی جهان را تشکیل می دهد که به طور قابل توجهی به مشکلات زیست محیطی مانند گرم شدن کره زمین و آلودگی هوا کمک می کند. در پاسخ، دستگاه های جذب خورشیدی و خنک کننده تابشی که از خورشید و هوای بیرون به عنوان منبع گرما و سرما استفاده می کنند، به عنوان راه حل های سازگار با محیط زیست و پایدار توجه را به خود جلب می کنند. در حالی که دستگاه‌های مختلفی ساخته شده‌اند، بسیاری از آنها از نظر عملکرد محدود هستند و تنها بر گرمایش یا سرمایش تمرکز می‌کنند و سیستم‌های مقیاس بزرگ فاقد قابلیت تنظیم هستند.

توسعه یک راه حل دو کاره

برای رفع این محدودیت ها، تیم پروفسور کیم یک «دستگاه انرژی هوشمند سه بعدی» ایجاد کردند که عملکردهای گرمایش و سرمایش برگشت پذیر را در یک دستگاه ادغام می کند. این دستگاه بر اساس یک مکانیسم منحصر به فرد کار می کند: هنگامی که ساختار سه بعدی از طریق یک فرآیند لایه برداری مکانیکی باز می شود، لایه پایینی - ساخته شده از الاستومر سیلیکون و نقره - در معرض تولید خنک کننده تابشی قرار می گیرد. هنگامی که سازه بسته می شود، سطح پوشش داده شده با رنگ سیاه، گرمای خورشیدی را جذب می کند و در نتیجه گرما ایجاد می کند.

این تیم دستگاه را بر روی چندین لایه از جمله پوست، شیشه، فولاد، آلومینیوم، مس و پلی‌آمید آزمایش کردند و نشان دادند که تنظیم زاویه ساختار سه‌بعدی کنترل عملکرد گرمایش و سرمایش آن را ممکن می‌سازد. این توانایی برای تعدیل خواص حرارتی یک راه حل کارآمد و امیدوارکننده برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان های کنترل شده با دما و دستگاه های الکترونیکی در هر دو مقیاس ماکرو و میکرو ارائه می دهد.

پروفسور Bonghoon Kim گفت: "ما مفتخریم که تحقیقات خود را برای مقاله جلد چنین مجله معتبری انتخاب کنیم." هدف ما این است که اطمینان حاصل کنیم که این یافته‌ها در محیط‌های صنعتی و ساختمانی برای کمک به کاهش مصرف انرژی اعمال می‌شوند.