Ett banbrytande material, inspirerad av naturen, som kan reglera sin egen temperatur och lika gärna kan användas för att behandla brännskador och hjälpa rymdkapslar att motstå atmosfäriska krafter är under utveckling vid University of Nottingham.

Forskningspapperet, Temperaturberoende polymerabsorberare som en omkopplingsbar NIR -reaktor, publiceras i tidskriften Vetenskapliga rapporter idag (fredag ​​26 oktober).

"En stor utmaning inom materialvetenskap är att räkna ut hur man reglerar konstgjord materialtemperatur som människokroppen kan göra i förhållande till sin omgivning, "förklarar huvudförfattaren Dr Mark Alston, Docent i miljödesign, från Tekniska fakulteten.

Forskningen använde ett nätverk av flera mikrokanaler med aktiva flytande vätskor (fluidik) som metod och bevis på konceptet för att utveckla ett termiskt funktionellt material tillverkat av en syntetisk polymer. Materialet förstärks med exakta kontrollåtgärder som kan byta ledande tillstånd för att hantera sin egen temperatur i förhållande till sin omgivning.

"Detta bioinspirerade tekniska tillvägagångssätt främjar den strukturella montering av polymerer för användning i avancerade material. Naturen använder fluidik för att reglera och hantera temperaturen hos däggdjur och i växter för att absorbera solstrålning, trots att fotosyntes och denna forskning använde en bladliknande modell för att efterlikna detta fungerar i polymeren. "

Dr Alston tillägger:"Detta tillvägagångssätt kommer att resultera i ett avancerat material som kan absorbera hög solstrålning, som människokroppen kan göra, att kyla sig själv oavsett vilken miljö det är placerat i. Ett termiskt funktionellt material kan användas som ett värmeregleringssystem för brännskador för att kyla hudytemperaturen och övervaka och förbättra läkning. "

Denna typ av värmeflödeshantering kan också visa sig vara ovärderlig vid rymdflygning där höga solbelastningar kan orsaka termiska påfrestningar på rymdkapslarnas strukturella integritet.

Genom reglering av fordonets strukturella materialtemperatur, detta kommer inte bara att främja strukturella egenskaper utan kan också generera användbar kraft. Denna värmeenergi kan avlägsnas från det återcirkulerade vätskesystemet för att lagras i en behållartank ombord på kapseln. När de väl fångats, energin kan omvandlas till elektrisk energi eller för att värma vatten för användning av besättningen.

Den experimentella sidan av denna forskning är laboratoriebaserad och har utvecklats i samarbete med brittiska regerings forskningsinstitut:Scientific Research Facilities Council (SRFC). Nästa steg för forskningen är att säkra finansiering för en demonstrationsskalning för att presentera för flygindustri och att identifiera en industriell partner.