محققان دانشگاه جیائو تونگ شانگهای یک پوشش حرارتی برای باتری خودروهای برقی که می تواند آنها را در ماه های سرد زمستان گرم نگه دارد و طول عمر باتری را افزایش دهد.
به گزارش تکناک ،خودروها در شرایط آب و هوایی گرم و سرد متفاوتی عملکرد می‌کنند. خودروهای سوخت فسیلی از طریق سوخت قابل انعطاف هستند، اما خودروهای الکتریکی مدرن (EVs) در مقابل تغییرات شدید دما حساس هستند.
باتری، بخش حیاتی خودروهای الکتریکی (EV) است و آسیب دیدن آن به دلیل تغییرات شدید دما می‌تواند به سرعت رخ دهد. به منظور جلوگیری از این مشکل، خودروسازان در حال حاضر اقدام به تجهیز وسایل نقلیه خود می‌کنند. در این باره، محققان دانشگاه جیائو تونگ شانگهای راه حلی ساده‌تر را ارائه داده‌اند که می‌تواند برای خودروهای برقی و وسایل نقلیه معمولی استفاده شود.
پوشش حرارتی چگونه کار می کند؟
این پوشش با ایزوله کردن وسیله نقلیه از محیط اطرافش کار می کند. دارای دو جزء است، یک لایه بیرونی که نور خورشید را منعکس می کند و یک لایه داخلی که گرمای داخل را به دام می اندازد. از آنجایی که این پوشش دارای عملکرد دوگانه است، محققان از آن به عنوان شنل جانوس به نام خدای رومی دو چهره یاد می کنند.
همانند روشی که زمین با استفاده از خنک سازی تابشی خود را خنک می کند، لایه بیرونی پوشش انرژی جذب شده را در یک طیف امواج مادون قرمز بلند منعکس می کند. این امواج از جو فرار می کنند و بنابراین نه تنها به خنک ماندن خودرو بلکه به سیاره نیز کمک می کنند.
هنگامی که محققان پوشش را روی یک خودروی الکتریکی پارک شده در خارج از فضای مسقف شانگهای آزمایش کردند، پوشش دمای کابین را بین 22.8 الی 27.7 درجه سانتیگراد در مقایسه با یک ماشین بدون روکش که دمای آن به 50.5 درجه سانتیگرادرسیده بود کاهش داد.
در حالی که این ویژگی در ماه‌های تابستان مفید است، اما زمانی که دما در زمستان یا شب کاهش می‌یابد، می‌تواند اثر خنک‌کننده‌ای داشته باشد. برای مقابله با این موضوع، محققان از اثری به نام “بازیافت فوتون” استفاده کردند که تضمین می‌کند انرژی محبوس شده بین پوشش و خودرو در آنجا باقی می‌ماند و خارج نمیشود.
این شرایط به خودرو کمک کرد دمای کابین را تقریباً 7 درجه سانتیگراد بالاتر از محیط حفظ کند.
پوشش غیرفعال را می توان به راحتی تولید کرد
طراحی پوشش بسیار موثر است زیرا به طور فعال به انرژی برای گرم کردن یا خنک کردن ماشین نیاز ندارد. با این حال، محققان همچنین آگاه بودند که از موادی استفاده می‌کردند که می‌توان آنها را به راحتی تولید کرد تا فناوری در دسترس باشد.
لایه بیرونی پوشش از الیاف نازک سیلیس ساخته شده که با استفاده از تکه های نیترید بور (ماده ای شبیه گرافیت که انعکاس نور خورشید را بهبود می بخشد)، پوشش داده شده است. سپس الیاف تابیده شده و به صورت پارچه بافته شده و به لایه داخلی که از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده است، چسبانده شدند.
ساخت لایه‌های بیرونی با الیاف نازک‌تر سیلیس می‌توانست خنک‌سازی خودرو را بیشتر بهبود بخشد، اما چنین الیافی را نمی‌توان با تکنیک‌هایی که به آسانی در دسترس هستند ساخت.
با استفاده از موادی مانند بور و آلومینیوم، تیم همچنین اطمینان حاصل کرده است که وزن پوشش ها و هزینه های آن نیز کم است. این پوشش همچنین ضد حریق و بسیار بادوام است که آن را برای استفاده منظم ایده آل می کند.
