Технические науки

Ученые разработали способ охлаждения с помощью выброса тепла в космос

Теплоизлучатель

Zhen Chen

Ученые из Стэнфордского университета разработали технологию снижения температуры с помощью излучаемого в космос тепла. Результаты своего исследования они опубликовали в журнале Nature Communications.

Ученым удалось охладить теплоизлучатель (устройство, которое отдает больше тепла, чем забирает) на 42,2оС с помощью процесса излучательного охлаждения, во время которого тепло направлялось с поверхности Земли в космическое пространство. «Чтобы достичь результативного охлаждения, нужно соединить объект, который нужно охладить, с космическим пространством и изолировать его от окружающей среды», — сказал Чжэнь Чэнь, руководитель исследования и автор статьи.

Ученые поместили теплоизлучатель в вакуумную камеру, изолировав таким образом его от атмосферы и прекратив как теплопроводный, так и конвективный теплообмен. Тепло уходило через специально разработанное вверху камеры окошко, которое было направлено на ясный участок неба. Атмосфера Земли позволяет тепловому излучению с длиной волны от 8 до 13 микрометров проходит сквозь нее в космос. Большинство объектов излучает тепло с разными длинами волн, однако используемый учеными теплоизлучатель специально был сделан так, что длина его волн входила в необходимые рамки. Это значит, что в ясный день тепло ушло бы в космос и не отразилось бы от атмосферы.

Через полчаса после начала откачивания воздуха из вакуумной камеры температура теплоизлучателя была на 40оС ниже, чем воздух. За последующие сутки температура в среднем составляла 37оС ниже температуры воздуха, а рекорд был установлен во время наибольшей активности солнца — 42,2оС ниже температуры воздуха.

Данная технология будет применяться для заморозки продуктов и медицинских препаратов в регионах, где преобладает высокая температура воздуха. Сейчас ученые дорабатывают систему, чтобы сделать ее доступнее и дешевле, однако они предупреждают, что ее можно будет использовать не везде и не всегда, так как очень часто небо затянуто тучами.