3D çap edilmiş keramika divarlar şəhər istilərinə qarşı yeni həll kimi təqdim olunub

Qrats Texnologiya Universitetinin (TU Graz) alimləri artan temperatur və daha tez-tez müşahidə olunan isti hava dalğalarına qarşı şəhər istilik adalarının təsirini azaltmaq üçün enerjiyə qənaət edən yeni soyutma texnologiyası hazırlayıblar. Tədqiqatçılar əsrlər boyu istifadə olunan passiv soyutma prinsiplərini müasir 3D çap texnologiyası ilə birləşdirərək yüksək məsaməli keramika kublardan ibarət soyuducu divar yaradıblar.

Layihəyə Qrats Texnologiya Universitetinin Memarlıq və Media İnstitutunun əməkdaşları rəhbərlik edir. Hazırlanan keramika kublar həm qapalı məkanların, həm də açıq havanın soyudulması üçün nəzərdə tutulub.

Texnologiyanın əsasını xüsusilə isti və quraq iqlimlərdə geniş istifadə olunan buxarlanma yolu ilə soyutma prinsipi təşkil edir. Su buxarlandıqda ətraf mühitdən istiliyi udur və nəticədə hava sərinləşir.

Qrats Texnologiya Universitetinin Memarlıq və Media İnstitutunun əməkdaşı Milena Stavriç bildirib ki, bu prinsip əsrlərdir həm gil küplərdə, həm də ənənəvi külək qüllələrində uğurla tətbiq olunur. Onun sözlərinə görə, layihənin əsas texnoloji yeniliyi gildən hazırlanmış qarışıqlardan mürəkkəb, yüksək məsaməli və funksional baxımdan optimallaşdırılmış həndəsi formaların 3D çap vasitəsilə hazırlanmasıdır. Bu quruluşlar suyu yüksək səmərəliliklə saxlayır və kiçik həcmə malik olmasına baxmayaraq, geniş buxarlanma səthi yaradır.

Soyuducu divar tərəflərinin uzunluğu təxminən 23 santimetr olan keramika kublardan ibarətdir. Kublar rəqəmsal şəkildə layihələndirilir, keramika gil qarışığından 3D çap edilir və yüksək məsaməlilik əldə etmək məqsədilə aşağı temperaturda bişirilir.

Tədqiqatçılar tərəfindən hazırlanmış minimal səth həndəsəsi (TPMS) minimum material sərf etməklə maksimum səth sahəsi yaradır. Su kapilyar qüvvələrin təsiri ilə məsaməli keramikanın daxilinə hopur və mürəkkəb daxili quruluş boyunca bərabər paylanır. Nəticədə su geniş səth boyunca fasiləsiz buxarlanaraq ətraf mühitdən istiliyi alır və soyutma effekti yaradır.

Soyutma səmərəliliyini artırmaq məqsədilə komanda universitetin Shape Lab laboratoriyasında biomimetik yanaşmalar üzərində də işləyir. Bu məqsədlə gil qarışığına qida mühiti kimi göbələk kulturları və ağac yonqarı əlavə edilir. Materialın daxilində inkişaf edən miselyum nazik liflərdən ibarət şəbəkə formalaşdırır. Daha sonra bu qarışıq 3D çap edilir və bişirilir. Bişirmə zamanı miselyum və yonqar yanaraq materialın daxilində mikro və makroməsamələrdən ibarət əlavə şəbəkə yaradır ki, bu da suyun kub daxilində daha effektiv yayılmasına imkan verir.

Universitetdə isti çardaq mərtəbəsində aparılan sınaqlar texnologiyanın yüksək effektivliyini nümayiş etdirib. Nəzarət olunan eksperimental şəraitdə su ilə doldurulmuş keramika kubunun yaxınlığında temperaturun təxminən 7 dərəcə Selsi aşağı düşdüyü qeydə alınıb.

Layihə çərçivəsində magistr işi hazırlayan Kristiyan Ristoski bildirib ki, soyutma effekti otağın bütün hissələrində aydın şəkildə hiss olunurdu.

Tədqiqatçılar eyni zamanda yeni material qarışıqları üzərində də işləyirlər. Əsas istiqamətlərdən biri Avstriyadakı Noyzidl gölünün dib çöküntülərinin istifadəsidir. Dayaz gölün lil ilə dolmasının qarşısını almaq üçün bu çöküntülər mütəmadi olaraq çıxarılır, lakin indiyədək onların böyük hissəsi istifadə edilmədən utilizasiya olunurdu. Gələcəkdə həmin materialın 3D çap texnologiyası vasitəsilə resurslara qənaət edən və ekoloji cəhətdən davamlı tikinti materialına çevrilməsi planlaşdırılır.

Alimlərin fikrincə, keramika soyuducu divarlar yüksək enerji sərf edən kondisioner sistemlərinə resurs baxımından səmərəli alternativ ola bilər. Texnologiyanın yaşayış binalarında, ofislərdə, məktəblərdə, ictimai məkanlarda və gözləmə zonalarında tətbiqi nəzərdə tutulur.

Milena Stavriç bildirib ki, layihənin əsas məqsədi insanların istidən daha çox əziyyət çəkdiyi, xüsusilə ağacların kifayət qədər sərinlik təmin edə bilmədiyi şəhər mühitində təbii soyutma həlləri təqdim etməkdir. Onun sözlərinə görə, bu məqsədə enerji tutumlu kondisioner sistemləri deyil, təbii soyutma prinsipləri hesabına nail olmaq planlaşdırılır.

Texnologiya ilə maraqlanan şəxslər onu Qrats şəhərində yerləşən Qavrayış Muzeyində yaxından görə bilərlər. Bundan əlavə, Qrats Texnologiya Universitetinin Neue Technik kampusunda yerləşən Ştremayrqasse küçəsində 2x2 metr ölçülü sərbəst dayanan nümayiş divarı quraşdırılıb. Ziyarətçilər burada keramika divarın yaratdığı soyutma effektini birbaşa müşahidə edə bilirlər.

mənbə: techxplore.com