太阳能辐射依赖的无otropic热管理设备,从4D打印形状记忆中获得净零能量,以聚合物为基础的复合材料为基础

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 智能材料是一种智能材料.

背景情况:

• 建筑物约占全球能源需求的50%,主要用于供暖和制冷.
• 开发高性能,低能耗的热管理技术对于能源效率至关重要.
• 需要智能热管理系统,以在建筑物中实现动态气候适应.

研究的目的:

• 为了介绍一个智能,净零能热管理设备.
• 通过4D打印来证明可编程的异性热导电性.
• 为了使建筑外能够动态地适应气候变化.

主要方法:

• 通过3D打印在聚 (乳酸) (PLA) 基质中使用化 (BN) 纳米片制造复合材料.
• 开发一种4D打印设备,其中包含形状记忆聚合物 (SMPs),用于光激活变形.
• 在"窗户"阵列设计中演示可编程的异性热导电性和光控制的运动.

主要成果:

• 3D打印的复合板表现出显著的异构热导率.
• 该设备展示了可编程切换热流方向的装置.
• 通过SMP的光激活变形,可启用可编程的打开和关闭运动.
• 该设备显示了自动,基于环境的气候适应的潜力.

结论:

• 这种具有可编程异型热导电性的4D打印设备为建筑热管理提供了一种新的方法.
• 这项技术有可能通过动态气候适应,在建筑物中实现净零能源消耗.
• 智能设计允许根据环境条件 (如太阳辐射) 进行自动调整.