– DGIST、KAIST 和韩国大学合作开发了一种可以可逆加热和冷却的三维设备,利用热辐射 — 该研究在《先进材料》杂志上被特别选为封面文章。
由DGIST机器人与机电工程系金奉勋教授领导的团队设计了一种“3D智能能源设备”,提供加热和冷却功能。该项目与KAIST机械工程系李奉宰教授和韩国大学材料科学与工程系李轩教授合作进行。他们的突破性设备因其质量和实用性被选为国际著名期刊《先进材料》的封面故事。
加热和冷却过程约占全球能源使用的50%,对全球变暖和空气污染等环境问题产生重大影响。因此,利用太阳能吸收和辐射冷却的设备日益成为环保和可持续的选择,充分利用自然的热源和冷源。虽然存在许多这样的设备,但大多数设计主要用于加热或冷却,并且较大的系统通常缺乏灵活性。
为了克服这些挑战,金教授及其团队开发了“3D智能能源设备”,将加热和冷却功能集成在一个单元中。该设备的工作原理独特:当3D结构通过机械剥离动作展开时,一层由硅弹性体和银制成的下层开始发挥作用,实现辐射冷却。相反,当结构闭合时,黑色涂层表面捕获太阳热量,从而实现加热。
研究人员对该设备进行了多种材料的测试,包括皮肤、玻璃、钢、铝、铜和聚酰亚胺,显示通过改变3D结构的角度,他们能够有效控制其加热和冷却能力。这种对热性能的控制为在建筑和电子设备中减少能源使用提供了一种可行且有效的策略,无论是在大规模还是小规模应用中。
金奉勋教授表示:“我们很高兴我们的工作被选为如此受人尊敬的期刊的封面文章。我们希望看到这些创新在工业和建筑应用中得以实施,以帮助减少能源消耗。”
这项研究得到了“全球生物融合接口领先研究中心(ERC)”和韩国国家研究基金会的“纳米与材料技术开发项目”的支持。研究结果已发表在《先进材料》期刊上并出现在封面上。