همشهری آنلاین -یکتا فراهانی: تصور کنید دیوار خانه، بدنه خودرو یا یک تراشه الکترونیکی بتواند خودش تصمیم بگیرد چه مقدار گرما را عبور دهد یا دفع کند. پژوهشگران با توسعه مواد هوشمند حرارتی، در حال نزدیکشدن به چنین آیندهای هستند.

مدیریت گرما
یکی از بزرگترین چالشهای فناوری مدرن، مدیریت گرماست؛ از ساختمانهایی که در تابستان انرژی زیادی برای خنککردن مصرف میکنند تا تراشههای قدرتمندی که بر اثر گرمای زیاد محدود میشوند، کنترل حرارت به یکی از مسائل مهم مهندسی تبدیل شده است.
اکنون دانشمندان در حوزه علم مواد، موادی را توسعه میدهند که میتوانند رفتار حرارتی خود را تغییر دهند؛ موادی که برخلاف مواد معمولی، فقط یک ویژگی ثابت ندارند، بلکه میتوانند در شرایط مختلف واکنش متفاوتی نشان دهند. بیشتر بخوانید: کشف حالت جدیدی از ماده در منظومه شمسی کشف ۴۵ اقیانوس هیدروژن در هسته زمین
ماده هوشمند حرارتی
مواد معمولی معمولاً رفتار مشخصی دارند؛ مثلاً یک فلز همیشه گرما را به شکل خاصی منتقل میکند.
اما مواد هوشمند میتوانند در پاسخ به تغییرات محیطی مانند: دما فشار نور میدان الکتریکی یا مغناطیسی ویژگیهای خود را تغییر دهند. در حوزه حرارت، هدف دانشمندان ساخت موادی است که بتوانند انتقال گرما را کنترل کنند.
اهمیت کنترل گرما
به گزارش ScienceDaily – Technology & Materials گرما یکی از مشکلات پنهان فناوری امروز است. در گوشیها، رایانهها و خودروهای برقی، افزایش دما میتواند باعث:
کاهش عملکرد دستگاه کاهش عمر قطعات مصرف بیشتر انرژی شود.
در ساختمانها نیز بخش بزرگی از انرژی صرف گرم یا سرد نگهداشتن محیط میشود. مواد هوشمند میتوانند در آینده به تنظیم بهتر دما و کاهش مصرف انرژی کمک کنند.
این فناوری چگونه کار میکند؟
پژوهشگران از ساختارهای بسیار کوچک در مقیاس نانو استفاده میکنند تا مسیر حرکت گرما را تغییر دهند.
برخی از این مواد میتوانند: در دمای پایین گرما را حفظ کنند. در دمای بالا گرما را دفع کنند. میزان تابش حرارتی را تغییر دهند
به زبان ساده، این مواد مانند یک «دریچه هوشمند برای گرما» عمل میکنند.
کاربردهای احتمالی در آینده
اگر این فناوری توسعه پیدا کند، میتواند در بخشهای مختلف استفاده شود: ساختمانهای کممصرف. یعنی دیوارها و پنجرههای هوشمند میتوانند در تابستان گرمای بیرون را کمتر وارد کنند و در زمستان گرما را حفظ کنند.
رقابت فناوری آینده فقط بر سر ساخت دستگاههای سریعتر نیست؛ بلکه بر سر کنترل بهتر منابع انرژی است. هر فناوری که بتواند مصرف انرژی را کاهش دهد، میتواند روی اقتصاد، محیطزیست و زندگی روزمره مردم اثر بگذارد.












