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仿生设计带来的超环保节能窗户

(2014-01-05 11:57:34)
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分类: 环球搜奇
仿生设计带来的超环保节能窗户


窗户谁家都有,看似平淡无奇的它实际上作用很大。但是你有想过吗?未来的窗户可能使用仿生血液系统节约能源。这并不是天方夜谭,它距离我们现实生活越来越近。今天就让我们看看它是如何工作的。

窗户让室内明亮,如果没有它,你的电费会急剧上升。在夏天,窗户能抵御炎热;在冬天,窗户能抵御严寒。正是基于这样的道理,为了更加节约能源,科学家及研究人员想给窗户的玻璃加入循环系统,让室内在夏天更凉爽、冬天更暖和。来自多伦多大学的教授级高级工程师本哈顿就寻找到了一种全新的方法,使窗口更加高效节能。

最近,《太阳能材料和电池》杂志中有一篇文章声称,在哈佛大学,哈顿和他的同事研发了一种在夏季可以保持建筑物内凉爽宜人,在冬季可减少热量损失,保持室内暖和的全新工艺。他们这种“以生物启发的方法控制冷却(或加热)建筑物窗口表面”是在玻璃窗表面附加一种透明、柔软的弹性特殊材料,可让普通窗户具有神奇的功效。

这种以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为主要成分的新型材料,具有特殊的弹性特征,其中里面的通道可以让液态水流通过。该技术在实验室的实验中得到证明,在夏季时可以使室温降低79度,表现出良好的室温冷却控制性,而且不管是小户型还是大户型的房间均可达到上述温度,哈顿和他的同事们说。

他们的研究结果表明:微米到毫米级的通道组成,可形成一个像人体血管般复杂的网络通道,间接的延伸窗口冷却或加热的表面积,提供一个新颖的、庞大的冷却或加热系统,完全可用于现代建筑设计当中。

哈顿指出,窗户占整个建筑节能成本的40%左右。他认为,和人造的热控制系统相比,生物体已进化成了一种完全不同的、高效的系统来控制温度,而该设计就是源于生物体内部的血管网络,例如血管扩张来增加血流量接近皮肤表面,以增加对流换热。当我们的皮肤暴露在寒冷环境下时,他们会收缩和流量限制,来维持体温。该技术还可以适用于太阳能电池板,提高其效率。他还指出,随着水通过面板的流动,水就会变热,这些热量还可用于热水供应系统或转换成一个储热系统。

据另一项研究报告指出:经研究人员计算,用窗户循环系统泵送一个苏打饮料罐一半的水量,就能给一个全尺寸的玻璃降温8摄氏度(14华氏度)。除了运用这种技术来控制窗户的温度,这项技术还能防止光伏太阳能电池板起火燃烧,因为温度过高时它们就失去效力。

虽然,此项研究用于现实生活当中,我们还得等段时间,但是相信不久的将来,人们的家都可以变成“智能型”的节能房屋,届时我们的生活成本会进一步降低,可持续发展战略才能得到真正的落实。(科幻星系 康斯坦丁/文)

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