© Joe Raedle/Getty ImagesЧитайте ТАСС вЯндекс.НовостиЯндекс.Дзен…Показать скрытые ссылкиGoogle Новости
ТАСС, 11 февраля. Китайские химики разработали гибкий охлаждающий материал на основе целлюлозы и уксусной кислоты, который может защищать лед от нагревания солнечным светом. Он сможет удешевить холодильные установки и защитить ледники от таяния, пишут исследователи в научном журнале Science Advances.
На эту темуУстановку для бурения льда в магазине не купишь. Интервью с гляциологом Иваном Лаврентьевым о том, как, чем и зачем изучают лед
"Защита льда от таяния позволит нам решить множество бытовых и общемировых задач, начиная с улучшения работы холодильников и катков и заканчивая борьбой с глобальным потеплениям. По текущим оценкам экономистов, человечество тратит около 11% вырабатываемой электроэнергии на работу холодильных установок. Наш структурированный материал поможет уменьшить эти расходы", – пишут ученые.
Вода и лед хорошо пропускают через себя видимую часть солнечного света, однако они очень активно поглощают другие его компоненты, в том числе инфракрасное излучение на длинах волн в 2,5-18 мкм. При этом они достаточно плохо излучают его обратно в окружающую среду, в результате чего они быстро прогреваются и превращаются в пар или жидкость.
Китайские химики под руководством профессора Нанкинского университета Чжу Цзя разработали простое и дешевое покрытие, которое может резко замедлить поглощения тепла льдом. Оно представляет собой пористый пленкообразный материал, состоящий из целлюлозы, которую обработали уксусной кислотой.
Благодаря модификации молекулы этого материала активно излучают те формы тепловой энергии, которые особенно сильно действуют на лед. Ученые подобрали такую структуру и размеры пор, которые способствуют максимальному рассеянию и поглощению солнечного света, а также его отражению обратно в окружающую среду.
Тепловой щит для ледников
Этот материал ученые проверили на нескольких брикетах мороженого, которые они обернули в пленку из "охлаждающей" целлюлозы и поставили в уголок их лаборатории, который постоянно освещал солнечный свет. Аналогичным образом химики поступили с фольгой из алюминия, белой бумагой и универсальной упаковочной пленкой.
Новый материал защищал мороженое от таяния на протяжении более шести часов, тогда как во всех остальных случаях оно растаяло уже в первые два-три часа после начала опытов. По словам химиков, столь существенная разница между материалами объяснялась тем, что "охлаждающая" целлюлоза снизила эффективную температуру упаковки мороженого на 12 °С.
Столь сильное снижение температуры, как отмечают Чжу Цзя и его коллеги, позволяет использовать материал не только для упаковки охлажденных и замороженных продуктов, но и для защиты ледников в горах от разрушения. Как показали опыты химиков на аналогах горных льдов, разработанное ими покрытие позволит снизить их температуру примерно на 6,3 °С.
Аналогичных результатов ученые добились в ходе полевых испытаний на леднике Тяньшань-1, который служит основным источником воды для реки Урумчи в Синьцзян-Уйгурском автономном округе. Охлаждающая целлюлоза замедлила таяние покрытых ей частей этого ледового массива, в результате чего через 20 дней их толщина стала на 70 сантиметров больше, чем у соседних участков льда.
Как предполагают Чжу Цзя и его коллеги, подобным образом можно защитить все ключевые ледовые массивы Земли, что возможно благодаря низкой себестоимости и простоте производства "охлаждающей" целлюлозы. Это позволит затормозить глобальное потепление и предотвратить природные катастрофы, связанные с таянием ледников, подытожили ученые.
