تابکاری کی چادر اشیاء کو گرم اور ٹھنڈا رکھتی ہے – فزکس ورلڈ

چین میں محققین نے ایک تھرمل چادر تیار کی ہے جو گرم موسم میں اشیا کو تابکاری سے ٹھنڈا کر سکتی ہے اور ٹھنڈا ہونے پر انہیں گرم رکھتی ہے۔ Kehang Cui شنگھائی جیاؤ ٹونگ یونیورسٹی میں اور ساتھیوں کا کہنا ہے کہ ان کی نئی ٹیکنالوجی توانائی کے ان پٹ کے بغیر درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کا ایک امید افزا طریقہ پیش کرتی ہے۔

عمارتوں کو گرم کرنے اور ٹھنڈا کرنے سے عالمی توانائی کی کھپت کا تقریباً 20 فیصد حصہ ہے۔ چونکہ موسمیاتی تبدیلی شدید موسم کی تعدد اور شدت کو بڑھاتی ہے، آنے والی دہائیوں میں درجہ حرارت پر قابو پانے کے نظام کو مزید بڑھایا جائے گا۔

نتیجے کے طور پر، محققین کم لاگت، کاربن غیر جانبدار ٹیکنالوجی بنانے کے خواہاں ہیں جو بجلی کی فراہمی سے ڈرائنگ کے بغیر، غیر فعال طور پر درجہ حرارت کو کنٹرول کر سکتے ہیں.

دونوں طرح سے کام کرنا

اس طرح کے نظاموں کو بنانے میں ایک اہم چیلنج یہ ہے کہ روایتی حرارت کو کنٹرول کرنے والے مواد اپنے تابکاری کے رویے کو خود بخود تبدیل نہیں کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، کچھ ٹھنڈا کرنے والے مواد شمسی تابکاری کی عکاسی کرتے ہیں، جبکہ "شفافیت کی کھڑکی" میں درمیانی اورکت شعاعیں خارج کرتے ہیں۔ یہ کھڑکی برقی مقناطیسی سپیکٹرم کا حصہ ہے جہاں تابکاری ماحول سے منعکس یا جذب نہیں ہوتی ہے اور اس اخراج پر ٹھنڈک کا اثر پڑے گا۔ تاہم، یہ مواد سرد درجہ حرارت میں بھی تابکاری کا اخراج کرے گا، قیمتی گرمی کو ضائع کرے گا۔

اب، Cui اور ساتھیوں نے ایک نیا "Janus thermal Cloak" (JTC) بنایا ہے، جو تمام محیطی درجہ حرارت پر درجہ حرارت کو کنٹرول کرتا ہے۔ "چادر ایک تمام سیرامک، ریڈی ایٹو کولنگ فونونک میٹا فیبرک پر مشتمل ہے جس کا سامنا آسمان کی طرف ہے، اور ایک فوٹان ری سائیکلنگ فوائل کا سامنا ہے،" Cui بتاتے ہیں۔

ٹیم نے ان مواد کو ان کی اعلی طاقت اور استحکام، کم قیمت، اور آگ اور سنکنرن کے خلاف بہترین مزاحمت کے لیے منتخب کیا۔ نتیجے کے طور پر، وہ کہتے ہیں کہ چادر تیار کرنا آسان ہے، اور سخت بیرونی ماحول کے خلاف لچکدار ہے۔

ایلومینیم کے مرکب سے بنا، جے ٹی سی کے اندرونی ورق میں تھرمل چالکتا زیادہ ہے، لیکن یہ پورے انفراریڈ سپیکٹرم میں تابکاری کے لیے تقریباً مکمل طور پر عکاس ہے - اندر گرمی کو پھنسا رہا ہے۔ محققین کا کہنا ہے کہ مٹیریل، کاپر اور سٹینلیس سٹیل سمیت مواد بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، یہ مواد کی دستیابی پر منحصر ہے۔

ہائپربولک مواد

جے ٹی سی کا آسمان کا سامنا کرنے والا میٹا فابرک لٹ سیلیکا ریشوں سے بنے ہوئے ایک سکیفولڈ پر مشتمل ہے جو 2D ہیکساگونل بوران نائٹرائڈ کرسٹل سے جڑا ہوا ہے۔ اس سے ایک "ہائپربولک" مواد بنتا ہے، جس کا واقعہ برقی مقناطیسی لہروں کا ردعمل ان کے نقطہ نظر کے زاویہ پر منحصر ہوتا ہے۔

نیچے والے ورق کے برعکس، میٹا فیبرک میں انتہائی کم تھرمل چالکتا ہے، لیکن یہ شمسی تابکاری کے لیے انتہائی عکاس ہے - جو دکھائی دینے والی اور قریب اورکت کی حد کو ڈھانپتی ہے۔ یہ میٹا فیبرک کے اندر روشنی کے مادے کے تعامل کی وجہ سے ہے، جس کی وجہ سے درمیانی اورکت تابکاری اس کے سلکا ریشوں کے محور کے گرد بکھر جاتی ہے۔ شفافیت کی کھڑکی میں، میٹا فابرک ورق میں منتقل کیے بغیر، تقریباً تمام تابکاریوں کو دوبارہ خارج کرتا ہے۔

نتیجے کے طور پر، پوشیدہ چیز کے اندر حرارت برقرار رہتی ہے لیکن ماحول سے تابکاری آبجیکٹ کو گرم کرنے کا رجحان نہیں رکھتی ہے۔

نیا elastocaloric کولنگ سسٹم تجارتی استعمال کے لیے وعدہ ظاہر کرتا ہے۔

Cui کی ٹیم نے JTC کا شنگھائی کی سڑکوں پر کھڑی الیکٹرک کاروں پر تجربہ کیا، اور ان کے کیبن کے درجہ حرارت کا موازنہ بے پردہ کاروں سے کیا۔ تجربے میں، ڈھکی ہوئی کاریں گرمی کے دنوں میں بے پردہ کاروں سے کچھ 8 ° C ٹھنڈی رہیں، اور سردیوں کی سرد راتوں میں 6.8 ° C زیادہ گرم رہیں۔

"یہ پہلا موقع ہے کہ جب ہم سردیوں کی راتوں میں محیطی درجہ حرارت سے تقریباً 7 °C سے زیادہ گرمی حاصل کر سکے،" Cui بیان کرتا ہے۔ "یہ ہمارے لیے حیران کن بھی ہے - یہاں کوئی توانائی کا ان پٹ یا دھوپ نہیں ہے اور ہم پھر بھی گرمی حاصل کر سکتے ہیں۔" یہ غیر فعال ضابطہ الیکٹرک کاروں کے لیے خاص طور پر اہم ہے، کیونکہ ان کی بیٹریاں اور برقی اجزاء درجہ حرارت میں انتہائی جھولوں کو آسانی سے برداشت نہیں کر سکتے۔

Cui اور ساتھیوں کے لیے، اگلے اقدامات ان کے ڈیزائن کو بڑھانا ہوں گے - ممکنہ طور پر دلچسپ عملی ایپلی کیشنز کی ایک متنوع صف کا باعث بنیں۔ "تھرمل چادر قابل اعتماد، واقعی غیر فعال ہے، اور اس میں مرحلے کی تبدیلی یا حرکت پذیر حصے شامل نہیں ہیں،" وہ جاری رکھتے ہیں۔ "یہ عمارتوں، گاڑیوں اور یہاں تک کہ ماورائے زمینی ماحول میں حقیقی دنیا کی ایپلی کیشنز میں استعمال کے لیے امید افزا بناتا ہے۔"

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ ڈیوائس.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ آٹوموٹو / ای وی، کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• بلاک آفسیٹس۔ ماحولیاتی آفسیٹ ملکیت کو جدید بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/radiative-cloak-keeps-objects-warm-and-cool/