Un materiale all'avanguardia, ispirato dalla natura, che può regolare la propria temperatura e potrebbe essere ugualmente utilizzato per trattare le ustioni e aiutare le capsule spaziali a resistere alle forze atmosferiche è in fase di sviluppo presso l'Università di Nottingham.

Il documento di ricerca, Assorbitore polimerico dipendente dalla temperatura come reattore NIR a stato commutabile, è pubblicato sulla rivista Rapporti scientifici oggi (venerdì 26 ottobre).

"Una grande sfida nella scienza dei materiali è capire come regolare la temperatura del materiale artificiale come può fare il corpo umano in relazione al suo ambiente, " spiega l'autore principale Dr. Mark Alston, Professore Associato in Progettazione Ambientale, dalla Facoltà di Ingegneria.

La ricerca ha utilizzato una rete di più microcanali con fluidi attivi (fluidica) come metodo e prova di concetto per sviluppare un materiale termicamente funzionale costituito da un polimero sintetico. Il materiale è arricchito con misure di controllo precise che possono commutare stati conduttivi per gestire la propria temperatura in relazione al suo ambiente.

"Questo approccio ingegneristico bio-ispirato fa progredire l'assemblaggio strutturale dei polimeri per l'uso in materiali avanzati. La natura usa la fluidica per regolare e gestire la temperatura nei mammiferi e nelle piante per assorbire la radiazione solare attraverso la fotosintesi e questa ricerca ha utilizzato un modello simile a una foglia per imitare questo funzione nel polimero."

Il Dr. Alston aggiunge:"Questo approccio si tradurrà in un materiale avanzato in grado di assorbire un'elevata radiazione solare, come può fare il corpo umano, per raffreddarsi autonomamente qualunque sia l'ambiente in cui è collocato. Un materiale termicamente funzionale potrebbe essere utilizzato come sistema di termoregolazione per ustioni per raffreddare la temperatura superficiale della pelle e monitorare e migliorare la guarigione."

Questo tipo di gestione del flusso di calore potrebbe anche rivelarsi prezioso nel volo spaziale, dove elevati carichi solari possono causare stress termici sull'integrità strutturale delle capsule spaziali.

Regolando la temperatura del materiale strutturale del veicolo, questo non solo farà avanzare le proprietà strutturali, ma potrebbe anche generare energia utile. Questa energia termica potrebbe essere rimossa dal sistema di ricircolo del fluido per essere immagazzinata in un serbatoio di riserva a bordo della capsula. Una volta catturato, l'energia potrebbe essere convertita in energia elettrica o per riscaldare l'acqua ad uso dell'equipaggio.

Il lato sperimentale di questa ricerca è basato sul laboratorio ed è stato sviluppato in collaborazione con l'istituto di ricerca del governo britannico:Scientific Research Facilities Council (SRFC). I prossimi passi per la ricerca sono garantire finanziamenti per un dimostratore su larga scala da presentare alla produzione aerospaziale e identificare un partner industriale.