Ученые из Университета Мартина Лютера в Галле- Виттенберге (MLU) и Лейпцигского университета разработали новый материал, который может повысить энергоэффективность зданий. Также его планируют использовать для хранения избыточного тепла и отдачи его обратно в окружающую среду. Данный материал способен поглощать значительно больше тепла, более стабилен и изготовлен из безвредных веществ.

Разработка описана в Journal of Energy Storage.

Изобретение представляет собой так называемый стабилизированный по форме материал с фазовым переходом. Он может поглощать большое количество тепла, меняя свое физическое состояние с твердого на жидкое. Накопленное тепло затем повторно высвобождается, когда материал затвердевает.

«Многие люди знакомы с этим принципом по грелкам для рук», — объясняет профессор Томас Хан из Института химии MLU.

Новая разработка может использоваться в строительной отрасли для создания больших панелей, которые можно интегрировать в стены. Затем они будут поглощать тепло в солнечные часы дня и снова отдавать его позже, когда температура падает. Это поможет сэкономить много энергии. Панели из этой смеси материалов не плавятся при поглощении тепла.

«В нашем изобретении аккумулирующий тепло материал заключен в каркас из твердого силиката, что делает его более стабильным», — объясняет Хан.

В производстве нового материала используются экологически чистые вещества: безвредные жирные кислоты, подобные тем, что содержатся в мыле и кремах. Из рисовой шелухи можно получить добавки, придающие материалу прочность и повышенную теплопроводность.

Команда ученых получила поддержку от группы исследователей во главе с профессором Кирстен Басиа из MLU, которые использовали флуоресцентную микроскопию для визуализации механизма.

«Знания, которые мы получаем, могут быть использованы для дальнейшей оптимизации материала и потенциального производства его в промышленных масштабах», — говорит Феликс Марске, который продвигал разработку в рамках своей докторской диссертации.

До сих пор материал производится только в лаборатории в небольших количествах. В будущем его можно применять, чтобы сделать здания значительно более энергоэффективными или обеспечить пассивное охлаждение фотоэлектрических систем и батарей, тем самым повысив их эффективность.