Fu solo con l’idea di Xiao di utilizzare un motore a cera che l’idea delle tegole adattive prese la sua forma definitiva. In base alla variazione del volume della cera in risposta alle temperature a cui è esposta, un motore a cera crea una pressione che muove le parti meccaniche, traducendo l’energia termica in energia meccanica. I motori a cera si trovano comunemente in vari elettrodomestici come lavastoviglie e lavatrici, nonché in applicazioni più specializzate, come nell’industria aerospaziale.
Nel caso della piastrella, il motore della cera, a seconda del suo stato, può spingere o ritrarre i pistoni che chiudono o aprono le feritoie sulla superficie della piastrella. Pertanto, a temperature più fredde, mentre la cera è solida, le feritoie sono chiuse e disposte in piano, esponendo una superficie che assorbe la luce solare e riduce al minimo la dissipazione del calore attraverso la radiazione.
Ma non appena le temperature raggiungono circa 18° C, la cera inizia a sciogliersi ed espandersi, spingendo le feritoie ad aprirsi ed esponendo una superficie che riflette la luce solare ed emette calore.
Inoltre, durante il processo di fusione o congelamento, la cera assorbe o rilascia anche una grande quantità di calore, stabilizzando ulteriormente la temperatura della piastrella e dell’edificio.
“Quindi abbiamo un comportamento di commutazione molto prevedibile che funziona all’interno di una banda molto ristretta”, ha spiegato Xiao. Secondo il documento dei ricercatori, i test hanno dimostrato una riduzione del consumo energetico per il raffreddamento di 3,1 volte e il riscaldamento di 2,6 volte rispetto ai dispositivi non commutanti ricoperti con rivestimenti riflettenti o assorbenti convenzionali. Grazie al motore a cera, non sono necessari componenti elettronici, batterie o fonti di alimentazione esterne per far funzionare il dispositivo e, a differenza di altre tecnologie simili, è reattivo entro pochi gradi dalla sua portata target. Inoltre, la semplicità del suo design si presta alla personalizzazione: è possibile utilizzare diversi rivestimenti termici e vari tipi di cera per consentire al dispositivo di funzionare agli intervalli di temperatura desiderati, prestandosi anche alla produzione di massa.
“Il dispositivo è ancora una prova di concetto, ma speriamo che porti a nuove tecnologie che un giorno potrebbero avere un impatto positivo sulla spesa energetica negli edifici”, ha affermato Hawkes.
Fonte: UCSB
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
