Технологія з глибин віків дозволить будувати самоохолоджувані будівлі без жодної електроніки

Усе нове — це добре забуте старе. Глиняний посуд здавна відрізнявся здатністю зберігати прохолоду напоїв навіть у сильну спеку. Австрійські інженери скористалися цим і створили технологію для самостійно охолоджуваних стін. Причому без жодної електроніки та систем регулювання температури. Принцип той же — насичена водою пориста кераміка, але вже в сучасному виконанні з використанням 3D-друку.

Джерело зображень: TU Graz

Про розробку повідомили інженери Технічного університету Граца в Австрії (Graz University of Technology), які створили пасивно охолоджувану стіну з керамічних кубів, надрукованих на 3D-принтері. Система призначена для зниження температури всередині будівель і на відкритих міських площах без використання традиційних кондиціонерів. Вона використовує випарне охолодження: вода, перетворюючись на пару, поглинає тепло з навколишнього повітря. Повнорозмірний демонстраційний зразок стіни розміром два на два метри вже встановлений у кампусі TU Graz.

Кожен охолоджувальний модуль являє собою куб зі стороною близько 23 см, виготовлений зі спеціальної глиняної суміші. Після друку вироби обпалюють при відносно низькій температурі, щоб кераміка зберегла високу пористість. Внутрішня структура кубів побудована на основі тричі періодичних мінімальних поверхонь (TPMS). Така геометрія забезпечує велику площу контакту з повітрям при мінімальних витратах матеріалу і дозволяє воді розподілятися по численним каналам під дією капілярних сил.

Для додаткового підвищення пористості дослідники додавали в глину стружки та грибний міцелій. Перед друком грибниця розростається всередині суміші, утворюючи тонку мережу волокон. Під час обпалу міцелій і деревні частинки вигоряють, залишаючи систему мікро- і макропор. Завдяки цим каналам вода краще розподіляється по всьому об'єму куба, а площа випаровування та інтенсивність відведення тепла збільшуються. Вчені також вивчають можливість використання в суміші донних відкладень озера Нойзидлер-Зе, які регулярно видаляють для запобігання обміління водойми.

Випробування в спекотному горищному приміщенні університету показали зниження температури майже на 7 °C безпосередньо біля заповненої водою конструкції. За словами розробників, охолодження відчувалося і в решті приміщення, хоча його інтенсивність зменшувалася з відстанню. Такі стіни можуть застосовуватися в житлових і офісних будівлях, школах, зонах очікування та громадських просторах. Однак ефективність випарного охолодження залежить від вологості повітря: найкраще система повинна працювати в суху спекотну погоду, коли вода випаровується швидше.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки