Система пассивного охлаждения, удивляющая своей экономичностью

Основной метод эффективного охлаждения домов и зданий — установка в них кондиционеров. Это дорого; не просто и обслуживать их, что в жарких странах надо проводить очень часто. Наконец, электроэнергия там зачастую дороже 15 центов за киловатт-час, что непосильно для жителей развивающихся стран: час работы сплит-системы обходится в 30 центов и дороже.

Есть способы попроще? Специалисты с инженерного факультета Стэнфордского университета (США), ведомые профессором Шань Хуэй Фанем, утверждают, что не только есть, но уже реализованы «в железе».

Исследователи использовали наноматериал на основе кварца и карбида кремния — относительно недорогих веществ, которые в комбинации отражают падающее на них излучение, причём, по словам авторов работы, как раз в том диапазоне, в котором оно легче всего проникает через земную атмосферу. Иными словами, воздух рядом с такой охлаждающей панелью практически не нагревается, а излучение почти полностью рассеивается, не раскаляя сам материал. Более того, панель из такого наноматериала препятствовала нагреванию близких к ней предметов.

Хотя концепция звучит очень просто, на эксперименты ушло четыре года: дело в том, что материал надо было научить отражать излучение в весьма широком спектре, поскольку именно в нём его посылает на Землю наше светило. И то, что в итоге вышло, впечатляет: сделанная из нового материала панель умудряется охлаждать пассивно, но весьма заметно даже в жаркий летний полдень.

Получая солнечное излучение в виде коротких волн, материал отражает его обратно с большей длиной волны

Итак, радиатор и солнечный отражатель в одном лице. Каковы же возможности такой панели? Создатели уверяют, что она отдаёт более 100 Вт на квадратный метр, что примерно равно тому количеству электроэнергии, которое может получить от Солнца в ясный день современная солнечная батарея.

Выражая это значение в других цифрах, можно сказать, что покрытие такими панелями 10% средней крыши двухэтажного дома снизит потребность в охлаждении помещений на 35%. Вероятно, новинка пригодится и для охлаждения автомобилей, салон которых на солнце быстро нагревается, часто до 50 °С.

ОФИСНАЯ ТЕХНИКА

Батарея для ноутбука

Ячеистая мембрана в топливном элементе разделяет отсеки, наполненные раствором метанола и катализатором (катализатор различается у различных производителей). Если катализатор и раствор метанола смешать, то в результате химической реакции образуются свободные заряды, которые и можно использовать для питания портативного или карманного ПК. До недавнего времени мембраны, применяемые в метанольных топливных элементах (DMFC -- Direct Methanol Fuel Cell), не отличались высокой плотностью, т. е. разделительный слой между метанолом и катализатором не был достаточно непроницаемым. Как результат, определенное количество химических реакций происходило спонтанно, что расходовало драгоценную энергию, повышало температуру топливного элемента и требовало от разработчиков использования растворов с низким уровнем концентрации метанола.

Bluetooth технология

Для питания одного модуля будет достаточно одной плоской круглой батарейки, она сможет обеспечить питание устройства на протяжении одного года. Кроме того, разработчикам удалось значительно повысить скорость передачи данных: до 1 Мбит/с и радиус действия до 100 метров. Дополнительными преимуществами является низкая стоимость таких устройств, совместимость со всеми производителями и расширенный диапазон. Планируется даже создание комбинированных чипов, которые будут соответствовать также спецификациям Bluetooth 2.1 + EDR и Bluetooth 3.0 + HS. В результате этого большая часть существующих устройств может получить дополнительный функционал при небольшой прибавке в цене и существенном снижении энергопотребления. Однорежимные же устройства смогут использовать все преимущества новой технологии – начиная от миниатюрных размеров и заканчивая низкими стоимостью и энергопотреблением.

Дополнительные технические характеристики устройства:

Скачкообразная перестройка частоты – использует адаптивные скачкообразные перестройки частоты, применяемой во всех версиях Bluetooth технологии, сводя к минимуму помехи от других технологий в 2,4 ГГц частотном ISM диапазоне;

Управление Хостом (Host Control) – основная часть функций энергосберегающих технологий размещены в контролере, который позволяет устройству большую часть времени находиться в спящем режиме и пробуждает его только в те моменты времени, когда нужно выполнить какие-то действия. Это обеспечивает существенный прирост в экономии энергии, поскольку предполагается, что само устройство потребляет значительно больше энергии, чем сам контролер;

Латентность – поддержка установки связи и передачи данных за 3 мс;

Надежность – использование сильного 24-битного контроля циклическим избыточным кодом (CRC) для всех пакетов, обеспечивая максимальную устойчивость к помехам;

Высокая безопасность – Полное AES-128 шифрование с использованием CCM режима, обеспечивающее надежное шифрование и аутентификацию пакетов данных;

Топология – используется 32-битный адресный доступ на каждый пакет для каждого подчиненного устройства, позволяя подключать до миллиарда устройств. Технология оптимизирована для соединений "один к одному" и "один ко многим", используя топологию "звезда". Применяя быстрое подключение и отключение, данные могут быть перемещаться в среду с ячеистой топологией без каких-либо трудностей, поддерживая единую инфраструктуру локальной сети.