Новая технология: теплоаккумулирующие материалы с фазовым переходом

Большинство двухколесных транспортных средств используют ПВХ в качестве материала чехлов для сидений, которые чаще всего черного цвета, и поэтому они поглощают очень много тепла, нагреваясь в солнечный день до невыносимо высокой температуры. Это причиняет массу неудобств для водителей в виду обильного потоотделения, что в свою очередь может также стать причиной развития различных заболеваний кожи паховой области. Помимо этого, от пота сидение становится скользким, из-за чего водитель съезжает в лежачее положение, с чем связан ряд других проблем: сморщивание, повреждение швов, трещины и разрывы материала сидений. Ученые из Индии нашли решение: новая технология, использующая теплоаккумулирующие материалы (ТАМ) с фазовым переходом.

Инновационный продукт — чехлы для сидений «Joyride», разработанные в ходе интенсивных исследований R&D демонстрируют технологию материалов с фазовым переходом (МФП), которая снижает потоотделение, управляя микроклиматом тела. Такие чехлы для сидений поглощают меньше тепла и соответственно меньше нагреваются: температура сидения остается примерно на 12 градусов ниже температуры окружающей среды в зависимости от температуры и влажности.

Чехлы «Joyride» прошли ряд испытаний на тепловыделение, растяжение, разрыв и прочность швов, а также устойчивость к царапинам и гибкость. Результат — более продолжительный срок службы за меньшие деньги по сравнению с нынешними аналогами. Материал содержит особые теплоотражающие добавки, которые благоприятно сказывается на температуре поверхности сидения: в самый разгар лета при температуре воздуха выше 40 градусов сидение не нагревается выше 30 градусов. Продукт также содержит и другие специальные добавки и лаки, что делает его устойчивым к царапинам и иным повреждениям. Из-за используемых материалов и их текстуры чехлы «Joyride» демонстрируют отличное сцепление с поверхностью даже при экстренном торможении, что повышает безопасность езды. Они также имеют эстетичный внешний вид. Чехлы из такого материала позволят снизить потребление пластика за период эксплуатации транспортного средства на 3-4 килограмма на каждого пользователя, что уменьшит пластиковые отходы в сравнении с обычными сидениями, подвергающимися частым заменам. Чехлы поставляются с 3-летней гарантией, которая распространяется на трещины, разрывы, изнашивания, отслаивание и расхождение швов. Они не позволяют воде (дождь, роса, пот) проникать в сидение, предотвращая тяжелые грибковые инфекции и другие заболевания, вызванные контактом с телом. В настоящее время более 2 500 000 чехлов для сидений были проданы двух крупнейшим производителям квадроциклов в Индии.

За инновацию в области аккумулирования теплоты компания была удостоена награды Plasticon Awards в феврале 2015.

Согласно статье Самит Джейн и Нидхи Агарвал из Pluss Polymers Pvt Ltd, India, материалы с фазовым переходом (МФП) идеально подходят для накопления тепловой энергии в виде скрытой теплоты и выделения ее, когда это необходимо, с фазовым переходом твердого состояния в жидкость и наоборот. Они поглощают или высвобождают большое количество тепла при постоянной температуре, тем самым поддерживая желаемые условия окружающей среды. По результатам исследований, материалы с фазовым переходом являются перспективным кандидатом для аккумулирования тепла. Подобного рода материалы находят широкое применение в холодильных установках с контролируемым температурным режимом перевозки продуктов питания, фармацевтической продукции, кондиционирования воздуха, в солнечной энергетике, в производстве термоодежды, строительстве охлаждающих и/или обогревающих систем в любой промышленности для снижения энергопотребления или использования альтернативных источников энергии. Обычно материалы с переменной фазой представляют собой жидкость, заключенную в барабаны, мешки или пластиковые панели. В случае жидкости есть большой риск утечки в случае дефекта упаковки или неправильного обращения. Гораздо лучше предложенный ныне вариант — сочетание материалов с фазовым переходом и полимеров. Полимер в данном случае работает как стабилизатор формы, или каркас, и не позволяет содержимому пор вытекать из его матрицы, образуя так называемые стабильные материалы с фазовым переходом. МФП удерживаются в полимерной матрице благодаря взаимодействию с полимерными цепями. Данные композиты обладают многими преимуществами по сравнению с обычными МФП, подверженными риску утечки. Эти материалы не токсичные, гибкие, имеют высокий показатель накопления скрытой теплоты — наиболее важное свойство данного вида материалов — свыше 200 кДж/кг, обладают высокой прочностью на растяжение, прочностью на разрыв выше и ниже точки плавления. Стабильная форма МФП позволила обеспечить безопасное и эффективное использование накопленного тепла.