https://bodybydarwin.com
Slider Image

Ang mga pinecones ay maaaring makatulong na gawing mas mahusay ang mga gusali

2020

Ang mga siyentipiko na nag-imbento ng mga bagay ay madalas na tumingin sa kalikasan para sa inspirasyon. Ang kanilang layunin ay upang gayahin ang mga biological system upang lumikha ng mga bagong produkto ng consumer, o pagbutihin ang mga umiiral na. Ang pagpapakilala ng 1941 ng Velcro, halimbawa, ay lumago mula sa pagkamausisa ng isang Swiss engineer's tungkol sa kung bakit ang mga buto ng Burdock ay kumapit sa kanyang amerikana - at ng kanyang aso - nang sila ay naglalakad sa mga kagubatan. Ngayon, na tumutugon sa lumalagong pagdali ng pagbabago ng klima, ang mga mananaliksik ay bumabalik sa biology para sa mga ideya upang mabawasan ang mga paglabas at pag-save ng enerhiya.

Ang Cordt Zollfrank, isang chemist, scientist ng kagubatan at researcher ng materyales sa Technical University of Munich (TUM), sa palagay niya ay natagpuan niya ang isang potensyal na mapagkukunan na maaaring gawing mga nakakatipid na enerhiya ang mga gusali: mga kahoy na cones.

Ang mgaones na ginawa ng mga puno tulad ng mga pines, spruce, hemlock, at fir ay natural na tumugon sa iba't ibang mga degree ng kahalumigmigan sa pamamagitan ng pagbubukas at pagsasara, nang hindi kumonsumo ng anumang elektrikal na enerhiya sa paggawa nito. Ang pagdidisenyo ng mga blind blinds batay sa kanilang mga mekanikal na katangian na maaaring magbukas at magsara bilang tugon sa kahalumigmigan - ngunit gumamit ng walang enerhiya sa proseso - maaaring makatipid ng maraming enerhiya. Maraming mga gusali (pati na rin ang mga tahanan) ang gumagamit ng motorized blind o shade na tumatakbo sa mga plug-in na kuryente o baterya.

Ngunit ang diskarte ay mayroon ding maraming mga karagdagang mga potensyal na aplikasyon valves at mga pintuan, halimbawa, Kahit saan matatagpuan namin ang mga pagbabago sa kahalumigmigan, tulad ng sa mga yunit ng control ng klima, kahit saan nais mong ilipat ang isang bagay, depende sa ang mga kondisyon sa kalikasan, sinabi ni Zollfrank, na upuan ang unibersidad ng s departamento ng mga biogen polimer.

Ang pag-save at pagbabawas ng pagkonsumo ng elektrikal na enerhiya ay isa sa mga pangunahing hamon sa hinaharap para sa industriya at lipunan, aniya. Ang pag-save ng elektrikal na enerhiya ay nangangahulugang magse-save ng ating kapaligiran at nagpapabagal sa pagbabago ng klima. Ang napapanatiling arkitektura na agarang nangangailangan ng mga bagong materyal.

Ang mga produktong gumagalaw na mekanikal sa engineering, konstruksyon, at kaginhawaan ay nangangailangan ng isang mapagkukunan ng kuryente upang gawin silang ilipat samakatuwid, ang isang aparato na gumagalaw ngunit hindi nangangailangan ng de-koryenteng enerhiya ay lubos na nais na Zollfrank.

Ang mga gusali ay ang pinakamalaking mga mamimili ng enerhiya sa buong mundo, na nagkakaloob ng 40 porsyento o higit pa sa pagkonsumo ng enerhiya, ayon sa International Energy Agency. Ginagamit ng mga gusali ang karamihan sa kanilang enerhiya para sa pagpainit o paglamig, kaya ang mga aparato na nangangailangan ng kaunti o walang enerhiya ay makakatulong na mabawasan ang pagkonsumo. Marami ang umaasa sa mga sistemang kontrol sa kuryente na pinalakas ng klima, na kinabibilangan ng mga mobile window na paggamot na makakatulong sa pagkontrol sa paglamig at init.

Ang isang koponan mula sa TUM, at ang Unibersidad ng Freiburg at Stuttgart ay bumubuo ng isang sistema batay sa mekanikal na pag-uugali ng pine at fir cones. Isinasara ng mga cone ang kanilang mga kaliskis kapag umuulan upang maprotektahan ang kanilang mga buto, at buksan ang mga ito upang palayain ang kanilang mga binhi kapag tuyo ito. Ang mga cell pader ng cones ay binubuo ng lignin, na hindi umaapoy ng maraming, at selulosa, na napakagaling sa pamamaga. Ang mga hibla sa kanilang mga tisyu ay bumaluktot sa loob kapag ang halumigmig ay mataas, at palabas kapag ito ay tuyo.

Ang cellulose fibrils sa scale ay maaaring magbuka o pag-urong, at ayusin sa mga tiyak na paraan sa konipropular scale, Zollfrank said. So sinusubukan naming gumawa ng mga artipisyal na swellable na materyales na gayahin ang biological na orihinal. Itinayo rin namin sila mula sa mga nababagong mapagkukunan.

Ang materyal na ginagamit ng mga siyentipiko ay cellulose, isang polysaccharide, "ang pinaka-masaganang biopolymer sa mundo, " sabi ni Zollfrank. "Ito ay nangyayari sa cell pader ng mga halaman, kung saan ito ang pangunahing sangkap na istruktura. Sa mga halaman, karaniwang sinamahan ito ng iba pang mga polysaccharides at lignin. Ang cellulose ay nakuha mula sa naturang lignocellulocis sa pamamagitan ng pulping ng kahoy. Ang mga Actuator [elemento na nagtutulak ng mga aparato] ay maaaring samakatuwid ay purong cellulose o batay sa kahoy. Kaya ang mga materyales ay ganap na mababago at magpapatuloy na magagamit. "

Kamakailan lamang ay lumitaw ang pananaliksik sa journal na Advanced na Materyales .

Ang Zollfrank at ang kanyang mga nakikipagtulungan ay matagumpay na nakabuo ng mga aktor na binubuo ng dalawang layer ng mga materyales na sumisipsip ng iba't ibang halaga ng likido at kumilos tulad ng kanilang natural na nagaganap na mga katapat. Gayunpaman, dapat nilang lutasin ang isang problema bago ang mga materyales na ito ay malawakang magamit sa arkitektura: mas malaki ang cell o tisyu, mas matagal na para sa tubig na tumagos sa mga pores nito patungo sa loob. Ang isang proseso na tumatagal ng dalawang oras sa isang pine cone ay nangangailangan ng maraming taon upang magtrabaho sa isang gusali.

Ngunit iniisip ng mga mananaliksik na alam nila kung paano ayusin ito.

"Ang buong scale ay binubuo ng mga indibidwal na mga cell na bumubuo ng scale cell tissue, " paliwanag ni Zollfrank. "Ang tubig - iyon ay, ang kahalumigmigan - ay kailangang 'malunod / maligo' ang scale tissue sa isang proseso ng transportasyon na nakabase sa pagsasabog, na ginagawang mabagal. Gayunpaman, ang isang indibidwal na cell ay kumilos nang mabilis. Kaya ang ideya ay gawin ang materyal na kumikilos mula sa maliit, laki ng micron-sized na mga indibidwal na selula. "

Bilang siyentipiko ng mga materyales, siya ay maasahin sa mabuti ang kanilang potensyal. "Ang nakagaganyak na bagay tungkol dito ay ang enerhiya para sa mga paggalaw na ito ay hindi nagmula sa mga proseso ng metabolic ngunit mula lamang sa mga pisikal na mekanismo at materyal na katangian, " sabi niya.

Nagsusulat si Marlene Cimons para sa Nexus Media, isang bagong sindikato na sumasaklaw sa klima, enerhiya, patakaran, sining at kultura.

Bakit sa palagay natin ang mga maliliit na bagay ay maganda?

Bakit sa palagay natin ang mga maliliit na bagay ay maganda?

Ang pinakamahusay na mga kahalili sa 2018 pinakamainit na mga laruan

Ang pinakamahusay na mga kahalili sa 2018 pinakamainit na mga laruan

Paano mag-juggle ng mga account ng iyong mga paboritong apps mula sa isang telepono

Paano mag-juggle ng mga account ng iyong mga paboritong apps mula sa isang telepono