MIT 研發不用插電的冰箱,降溫秘密就在駱駝的毛!

冰箱是保存食物、藥品的重要設備,然而它相當耗電。近日,麻省理工學院(MIT)的研究團隊研發一種不用插電的冰箱,能降溫攝氏 7 度。背後的原理,就在駱駝的毛身上。

研究團隊將論文發表在《Joule》期刊。

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科學家根據駱駝毛的原理,開發能降溫的雙層材料

駱駝生活在炎熱的沙漠,卻有厚重的皮毛。雖然用人類直覺來看,在夏天穿上「駝毛大衣」超級熱,但是駱駝的皮毛能降低水分流失,同時也能讓汗液充分蒸發,達到降溫的作用。研究人員表示,根據測試,在相同的條件下,剃光毛的駱駝比沒剃毛的駱駝多損失 50% 的水分。

根據相同的原理,MIT 科學家開發一種雙層材料。這材料的底層由水凝膠、明膠狀物質組成,當中的主要成分是水,包含在海綿狀的基質中,因此水容易從中蒸發,類似動物的汗腺。而上層覆蓋一層氣凝膠,能阻擋外部熱量,又容易讓水氣通過,功能與動物毛皮相似。

水凝膠本身就有降溫的功能,它能讓溫度降低攝氏 8 度,效果大約維持 40 小時。雖然 MIT 開發的雙層材料只降溫攝氏 7 度,略低於單獨使用水凝膠,效果卻能維持 200 小時。此外,若水凝膠的水分蒸發,只需加水就能重複使用,維持降溫的效果。

研究團隊開發的雙層材料。圖片來源:MIT News

雙層材料成本低廉,有望應用於開發中國家

數千年前,人類就已經懂得使用水分蒸發來降溫;但使用駱駝皮毛的原理,將蒸發與隔熱結合的想法,仍未真正應用於冷卻系統中。MIT 開發的雙層材料成本相當低,氣凝膠由二氧化矽組成,而二氧化矽大量存在於地殼中。然而製造氣凝膠的設備體積大且較格高昂,因此能需進一步開發,以擴大系統的規模。

研究人員表示,該雙層材料能用於食品保鮮,降低農作物運送過程的損壞率;也能用於疫苗、藥品的運送。這對開發中國家有正向效益,因為那裡的電力供應較不穩定,這類材料能幫助當地人保存食物。此外,低溫貨品在裝卸的過程中,往往會造成溫度的波動,損害產品品質,而該材料能減少溫度的波動,進而確保品質。

參考資料

Joule》、《MIT News

(本文提供合作夥伴轉載。首圖來源:Wikimedia Commons

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