Пористый ацетат целлюлозы защитил мороженое и ледник от таяния
Физики изготовили биоразлагаемую пленку из пористого ацетата целлюлозы, которая показала рекордные свойства по сохранению льда от таяния под действием прямых солнечных лучей. С помощью нее удалось эффективно сохранить холод в замороженных продуктах, включая мороженое. В ходе экспериментов и симуляций пленка также зарекомендовала себя в качестве хорошей защиты от таяния для ледников и айсбергов. Исследование опубликовано в Science Advances.
Лед занимает важное место в различных аспектах человеческой деятельности, начиная от сохранения продуктов питания и заканчивая спортивными мероприятиями. И во всех из них необходимо сохранять лед от таяния, в том числе в условиях прямых солнечных лучей. Подсчитано, что работа холодильных установок, необходимая для сохранения 40 процентов продуктов питания в мире (около 400 миллионов тонн), потребляет 11 процентов мировой электроэнергии. Сохранение льда — это также и экологическая проблема, связанная с глобальным изменением климата.
Исследуя тепловой баланс тающего на солнце льда, физики выяснили, что основной поток энергии он получает, поглощая излучение в диапазоне от 0,3 до 2,5 микрометров, но при этом испускает чернотельное излучение в диапазоне от 2,5 до 18 микрометров (соотношение тепловых потоков зависит от множества факторов, в том числе от географической широты). Этот факт указал на возможность пассивно сохранять лед от таяния оптическими методами. Физика уже знает примеры таких технологий, которые основаны на материалах фотоники, наночастицах, нанопорах и сверхбелых красках. Мощности охлаждения, достигаемые таким путем, варьируются от 40 до 100 ватт на квадратный метр, а достижимые температуры — от 3 до 13 градусов в солнечный день.