மாறக்கூடிய சுழல்-குறுக்கு பொருளுடன் வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கக் கட்டுப்பாடு

கட்டிட உறுப்புகளில் வெப்ப ஒழுங்குமுறை வழிமுறைகள் மூலம் வெப்ப-தீவு விளைவைத் தணிப்பது மனித வெப்ப வசதியையும் நகர்ப்புறங்களில் வாழும் சூழலையும் மேம்படுத்தலாம். கூரைகள், ஜன்னல்கள் அல்லது சுவர்களுடன் இணைக்கப்பட்ட செயலற்ற வெப்ப ஒழுங்குமுறை அமைப்புகள் மற்றும் மின்சாரம் தேவையில்லாமல் செயல்படுவது ஆற்றல்-திறனுள்ள மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு நிலையான தீர்வாகும்.

கட்டத்தை மாற்றும் பொருட்கள் மறைந்த வெப்பத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்களைக் குறைக்கின்றன, ஆனால் அவை சில வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளன. இந்த நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவதால், இரவும் பகலும் குளிர்ச்சியாக இருக்கும். எனவே, இரு திசைகளிலும் வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்களைக் குறைக்கும் புதிய பொருட்களைப் பற்றிய ஆராய்ச்சி தேவைப்படுகிறது.

IMDEA Nanociencia-இல் டாக்டர். ஜோஸ் சான்செஸ்-கோஸ்டா மற்றும் டாக்டர். அனா எஸ்பினோசா தலைமையிலான ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புதிய அணுகுமுறையில் வெப்ப ஒழுங்குமுறை நோக்கங்களுக்காக மூலக்கூறு பொருட்களைப் பயன்படுத்தலாம் என்பதை நிரூபித்துள்ளனர். மேம்பட்ட அறிவியலில் வெளியிடப்பட்ட அவர்களின் சமீபத்திய படைப்பில், குழு பல வெப்ப-குளிரூட்டும் சுழற்சிகளுக்கு எதிராக பிளாஸ்டிக் மெட்ரிக்குகளில் உட்பொதிக்கப்பட்ட மூலக்கூறு அடிப்படையிலான ஒருங்கிணைப்பு பாலிமர்களை சோதித்தது.

பிற தெர்மோக்ரோமிக் பொருட்களுக்கு குளிர்ச்சியான விளைவை ஏற்படுத்திய, இளஞ்சிவப்பு நிறத்தில் இருந்து வெள்ளை நிறத்திற்கு, இணைந்த நிலை மாற்றம் மற்றும் வண்ண மாற்றத்தை அவர்கள் கவனித்தனர். அளவிடப்பட்ட வெப்பநிலைகள், வெப்பமான பொருள் இரண்டு விளைவுகளின் மூலம் வெப்பத்தை மிகவும் திறமையாகச் சிதறடிக்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது. கட்ட மாற்றத்தைத் தூண்டும் ஆற்றல் உறிஞ்சுதல் மற்றும் வெள்ளை நிறத்தை நோக்கிய வண்ண மாற்றம் காரணமாக ஒளியியல் பிரதிபலிப்பு-அதிக ஆற்றலைப் பிரதிபலிக்கிறது. மேலும், குளிரூட்டப்பட்ட பொருள் (கட்ட மாற்றத்தில் உற்பத்தி செய்யப்படும் வெப்பத்தின் சிதைவின் காரணமாக வெப்பநிலை குறைவதைக் குறைக்கிறது. இது வெப்பம் மற்றும் குளிரூட்டும் சுழற்சிகளின் போது குறைந்த வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கமாக மொழிபெயர்க்கப்படுகிறது.

சுழல்-குறுக்கு மூலக்கூறு பொருட்கள் சுழற்சியில் குறிப்பிடத்தக்க வகையில் நிலையாக இருந்தன; இந்த ஆய்வில், 40 சுழற்சிகள் வரை செய்யப்பட்டன. இந்த பல்துறை பொருட்கள் மாற்ற வெப்பநிலை மற்றும் வெப்ப பின்னடைவு போன்ற குறிப்பிட்ட பண்புகளுக்காக வடிவமைக்கப்படலாம்.

இந்த ஆய்வில், சுழல்-குறுக்கு பொருளில் சுழல் மாற்றத்தை உருவாக்க சூரியனால் உருவாக்கப்படும் வெப்பம் போதுமானது என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் நிரூபிக்கின்றனர். இது, வண்ண மாற்றம் மற்றும் சுழல் மாற்றத்துடன் தொடர்புடைய ஆற்றல் உறிஞ்சுதலின் விளைவாக ஒளி பிரதிபலிப்பு அதிகரிப்பதன் காரணமாக குளிர்ச்சி விளைவுக்கு வழிவகுக்கிறது. எனவே, வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்களைக் குறைக்க சுழல்-குறுக்கு மூலக்கூறு பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் கட்டிடங்களில் செயலற்ற வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு கூறுகளில் செயல்படுத்தப்படலாம்.

References:

• Resines‐Urien, E., García‐Tuñón, M. Á. G., García‐Hernández, M., Rodríguez‐Velamazán, J. A., Espinosa, A., & Costa, J. S. (2022). Concomitant Thermochromic and Phase‐Change Effect in a Switchable Spin Crossover Material for Efficient Passive Control of Day and Night Temperature Fluctuations. Advanced Science, 2202253.
• Wang, C. F., Wu, J. C., & Li, Q. (2022). Synchronously Tuning the Spin-crossover and Fluorescent Properties of a Two-dimensional Fe (II) Coordination Polymer by Solvent Guests. Inorganic Chemistry Frontiers.
• Real, J. A., Gaspar, A. B., & Muñoz, M. C. (2005). Thermal, pressure and light switchable spin-crossover materials. Dalton Transactions, (12), 2062-2079.
• Linares, J., Codjovi, E., & Garcia, Y. (2012). Pressure and temperature spin crossover sensors with optical detection.
• Juetten, M. J., Buck, A. T., & Winter, A. H. (2015). A radical spin on viologen polymers: organic spin crossover materials in water. Chemical Communications, 51(25), 5516-5519.