A házak hűtése és fűtése gazdaságosabbá válik, ha ilyen különleges falmegoldásokat alkalmaznak.

Az elefántok és a nyulak füleinek formája és funkciója ihlette azt az új innovációt, amely lehetővé teszi, hogy az épületek passzív módon szabályozzák hőmérsékletüket. Ez a megoldás nemcsak fenntartja az optimális klímát, hanem jelentősen csökkentheti az energiafelhasználást is.

Az amerikai Drexel Egyetem mérnökei olyan új építőanyagot fejlesztettek ki, ami a jövőben segíthet az épületek hőmérsékletének szabályozásában. A tudósokat a mezei nyulak és az elefántok ihlették meg, amelynek eredményeként egy olyan cementalapú anyag született, amelyben parafinnal töltött "érhálózat" kanyarog - írja az Interesting Engineering. Ez a megoldás lehetővé teszi az anyag számára, hogy passzívan fűtse vagy hűtse a felületeket, például a falakat, padlókat és mennyezeteket.

A Journal of Building Engineering című tudományos folyóiratban közzétett tanulmány alapján a kutatók legfontosabb célkitűzése az épületek energiafogyasztásának mérséklése. A megállapítások szerint az épületek összes energiafelhasználásának körülbelül fele a fűtési és hűtési igények kielégítésére megy el.

"Egy ideális világban egy épület nem veszítene hőt, de a reális kivitelezhetőség szempontjából az olyan problémák, mint a hőhidak, az anyagok hőszigetelő képessége és a különböző hézagok mindig hőveszteséggel járnak" - emeli ki Rhythm Osan, a tanulmány társszerzője. A kutatók azonban ahelyett, hogy ezek felszámolását próbálták volna elérni, inkább olyan anyagot terveztek, ami képes szabályozni a saját hőmérsékletét.

Az új megoldás egy speciálisan nyomtatott polimer mátrix, valamint a beton kominálásából adódik. A technológia egy "érhálózatot" hoz létre az anyagon belül, amit aztán parafinnal töltenek meg. A parafin egy fázisváltó anyag, hasonló például a gyertyaviaszhoz. Az ilyen anyagok a szilárd és folyékony halmazállapot közötti átmenet során hőt nyelnek el és bocsátanak ki. Amikor a hőmérséklet csökken, és a paraffin megszilárdul, hőt bocsát ki. Amikor felmelegszik és megolvad, hőt nyel el, ami hűtő hatással jár.

A megoldás párhuzamba állítható azzal, ahogyan az élőlények fenntartják a testük hőmérsékletét. Forró időszakokban a véráram a bőr felületére áramlik, ami miatt a bőrünk kipirul, és megkezdődik az izzadás folyamata. Az izzadság később fázisváltozásnak indul, és elpárolog, ezzel hűsítő hatást gyakorolva a bőrre.

A kutatók a fejlesztési folyamat során különböző mintákban helyezték el a csatornákat, melyek vastagsága 3 és 8 milliméter között ingadozott. Ezt követően a hálózatot parafinnal töltötték fel, hogy teszteljék, melyik elrendezés bizonyul a leghatékonyabbnak. Az eredmények alapján kiderült, hogy a gyémánt formájú hálózat nyújtja a legoptimálisabb teljesítményt mind a hőteljesítmény, mind a szilárdság szempontjából.

Amellett, hogy az anyag ellenállt a nyújtásnak és az összenyomásnak, óránként 1-1,25 Celsius-fokkal lassította a felmelegedést, valamint a lehűlést.

A szakemberek szerint minél nagyobb az érrendszer felülete, annál jobb a teljesítmény. Az anyag működése végülis nagyban hasonlít az elefántok és a nyulak fülének működéséhez, amelyek fontos szerepet töltenek be az állatok hőháztartásának szabályozásában.

Bár maga a vizsgálat csak azért készült el, hogy megmutassa, a koncepció nagyon is valós, a jövőben hatékony segítséget nyújthat az energiahasználat csökkentésében.