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德雷塞尔大学研发新型混凝土:仿大象耳朵调温,助力建筑节能

时间:2025-07-18 22:02:47来源:知新了了编辑:快讯团队

德雷塞尔大学的研究人员最近取得了一项突破性的成果,他们开发出一种新型建筑材料,有望重塑建筑行业的温度管理方式。这种创新材料模仿了野兔和大象耳朵的热调节机制,通过内置的微小通道网络,实现了建筑物表面的被动加热与冷却。

研究团队将水泥基材料与一个由微小通道组成的网络相结合,这些通道内填充了石蜡。石蜡作为一种相变材料,在温度发生变化时会从固态变为液态,或从液态变回固态,在此过程中吸收或释放大量热量。当外界温度下降,石蜡凝固时,会释放热量,帮助保持室内温度;而当温度升高,石蜡融化时,则吸收热量,产生冷却效果。

据研究人员介绍,全球建筑能耗占总能耗的近40%,其中约一半用于供暖或制冷。传统的建筑设计往往难以平衡美观与隔热性能,导致大量热量损失。而这项新技术,则提供了一种全新的解决方案,将建筑表面本身转变为主动的温度调节器。

为了验证这一设计的有效性,研究人员制作了多个水泥样本,每个样本的通道图案和排列方式各不相同。经过测试,他们发现菱形通道网格在强度和热性能方面表现出了最佳组合效果。这种设计不仅能够承受拉伸和压缩试验,还能有效减缓温度变化速度,每小时减缓1至1.25摄氏度。

研究团队表示,尽管这种材料内部包含中空通道,但它仍然保持了足够的强度以供实际使用。通过添加细骨料,进一步提高了其耐久性,同时不影响脉管系统的功能。他们认为,这种脉管材料可以在建筑物中发挥类似大象和野兔耳朵的作用,帮助调节温度变化,从而减少暖通空调系统的能源消耗。

德雷塞尔大学的研究人员指出,虽然这项研究目前仍处于概念验证阶段,但已经展现出了巨大的潜力。他们计划在未来尝试使用不同种类的相变材料、替代的通道设计以及更大的建筑材料样本,以评估其长期性能。这一创新成果有望为改善建筑能效做出重大贡献,推动建筑行业向更强、更智能、更环保的方向发展。

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