در برخی از گرم‌ترین کشور‌های جهان که سیستم‌های خنک‌کننده بیش از سایر کشور‌ها مورد نیاز هستند، زیرساخت‌های لازم برای تامین انرژی چنین تنظیماتی اغلب وجود ندارد. شاید یک سیستم جدید بتواند در این زمینه کمک کند، زیرا اثرات خنک‌کننده متعددی را ارائه می‌دهد، اما از برق استفاده نمی‌کند.
این سیستم طراحی‌شده توسط دانشگاه "ام‌آی‌تی" (MIT)، ترکیبی از خنک‌کننده تبخیری، خنک‌کننده تابشی و عایق حرارتی است. تا ۱۰.۵ درجه سلسیوس در دمای محیط خنک می‌شود و به شکل یک پنل متشکل از سه لایه مواد مختلف است. طرح اولیه این سیستم خنک کننده، در سال ۲۰۲۰ ارائه شد و این پژوهش بر مبنای یافته‌های پیشین انجام شده است.
این پنل را می‌توان روی یا دور اقلامی که باید خنک نگه داشته شوند، مانند جعبه حاوی کالا‌های فاسدشدنی مثل غذا یا دارو قرار داد. به گفته پژوهشگران دانشگاه ام‌آی‌تی، این فناوری می‌تواند در شرایط بسیار مرطوب، امکان نگهداری از مواد غذایی به صورت ایمن را ۴۰ درصد بیشتر فراهم کند یا زمان نگهداری ایمن در شرایط خشک را تا سه برابر افزایش دهد. همچنین، می‌توان از آن برای خنک کردن آب مورد استفاده در تهویه مطبوع استفاده کرد و به دستگاه‌ها امکان داد تا انرژی کمتری را مصرف کنند و در عین حال، به همان اندازه مؤثر باقی بمانند.
لایه زیرین سیستم، یک ماده شبیه به آینه است که نور خورشید وارد شده را منعکس می‌کند. این کار باعث می‌شود تا اشعه فروسرخ درون اشعه‌های خورشید، از گرم کردن قسمت پوشیده‌شده جلوگیری کند. در وسط سیستم، یک هیدروژل متخلخل قرار دارد که بیشتر از آب تشکیل شده است. آب مایع پس از گرم شدن، تبخیر می‌شود و پس از تبدیل شدن به بخار، به لایه بالایی می‌رود.
لایه بالایی، نوعی هواژل است که بیشتر از محفظه‌های هوای درون حفره‌های پلی‌اتیلن تشکیل شده است. هم بخار آب و هم پرتو‌های فروسرخ منعکس‌شده قادر به عبور از هواژل هستند و به ترتیب، امکان اجرای خنک‌کننده تبخیری و تابشی را فراهم می‌کنند.
گفته می‌شود که هواژل به عنوان یک لایه عایق نیز عمل می‌کند و مانع رسیدن گرمای محیط به قسمت زیرین می‌شود. علاوه بر این، مانند لایه زیرین، منعکس‌کننده نور خورشید است. تولید آن در حال حاضر نسبتا گران است؛ بنابراین، تحقیقات بیشتر روی روش‌های کاهش هزینه‌های تولید هواژل متمرکز خواهند بود.
سایر مواد مورد استفاده در این سیستم، به راحتی در دسترس و نسبتا ارزان هستند. تعمیر و نگهداری صرفا شامل افزودن آب بیشتر به هیدروژل است که طبق گزارش‌ها، فقط باید هر چهار روز یک بار در محیط‌های بسیار خشک و گرم یا فقط یک بار در ماه در مناطق مرطوب‌تر انجام شود.
این پژوهش، در مجله "Cell Reports Physical Science" به چاپ رسید.
منبع: نیو اطلس