MOCHI. Теплозахист для майбутніх космічних баз

Дослідники Університету Колорадо у Боулдері представили майже прозорий теплоізоляційний матеріал для вікон, який працює як високотехнологічна бульбашкова плівка. Розробку назвали MOCHI (Mesoporous Optically Clear Heat Insulator). Це силіконовий гель, у якому понад 90 % об’єму займає повітря, замкнене у мережі надтонких пор.

Зразок панелі квадратної форми з п’ятьма сендвіч-шарами матеріалу MOCHI. Джерело: Glenn J. Asakawa / CU Boulder

Фокус у тому, що ці пори настільки малі (набагато тонші за людську волосину), що молекулам газу всередині важко ефективно передавати тепло через зіткнення — і теплоперенесення різко сповільнюється. Під час демонстрації лист MOCHI завтовшки близько 5 мм дозволяв тримати долоню над відкритим полум’ям без відчутного нагріву. При цьому матеріал майже не блюрить картинку: у пресрелізі CU Boulder зазначено, що він відбиває приблизно 0,2 % падаючого світла.

Потенційний ефект для енергоефективності — значний: будівлі у світі споживають близько 40 % всієї згенерованої енергії, а вікна — одна з головних зон тепловтрат і перегріву. Поки що MOCHI виробляють лише в лабораторії, але автори вважають, що процес можна спростити для масштабування, а інгредієнти — відносно недорогі.

Подія в Києві на перетині мистецтва, космосу та технологій! Дізнатися більше
Етапи виготовлення великомасштабного MOCHI та установка для надкритичного сушіння. Джерело: science

Як це працює? Такий матеріал майже весь складається з повітря, але це повітря закрите не у великих бульбашках, а в мільярдах наддрібних пор усередині прозорого силіконового каркаса. Коли пори дуже малі, молекулам повітря ніде розігнатися, вони частіше впираються у стінки пор і гірше переносять тепло — тобто тепло проходить набагато повільніше. При цьому пори настільки дрібні, що майже не розсіюють видиме світло: світло проходить, а тепло — гальмується. Саме поєднання прозорості та мікропористої структури й дає ефект «вікна-термоса».

Великомасштабні та високоефективні MOCHI-IGU (склопакети) й рішення для модернізації / дооснащення наявних вікон. Джерело: science

Чому це важливо? Для космічних досліджень і астрономії прозора теплоізоляція цікава як спосіб зменшити енергоспоживання ілюмінаторів у гермомодулях і теплицях (на Місяці / Марсі), а також стабілізувати температурний режим оптичних систем. Менші теплові градієнти біля скління / захисних вікон знижують конвекцію і локальні турбулентні потоки, які погіршують якість спостережень; додатково матеріал може допомагати з обмерзанням / росою за контрольованого підігріву.

Повернення на Місяць уже в планах до кінця десятиліття, але в науковій спільноті дедалі голосніше звучить провокаційне запитання: чи не варто перескочити Місяць і якнайшвидше націлитися на Марс? У матеріалі «NASA закликають якнайшвидше відправити людей на Марс» ми розібрали, що саме пропонує консорціум американських науковців та інженерів у своєму звіті, а також які ризики можуть стати вирішальними — від космічної радіації до біозахисту й можливого забруднення марсіанського середовища.

За матеріалами science, eurekalert

Новини інших медіа
Астронавти після тривалих місій мають підвищений ризик перелому шийки стегна
Іспанські астрономи об’єднають кілька телескопів в один за допомогою квантових технологій
Прийом робіт на конкурс «Найкраще астрофото України 2026» завершений
Сировина органічних молекул може вивільнятися із зоряного пилу
Полярний лід Марса містить менше пилу від очікуваного
Астрофізики змоделювали становлення галактики з масою Чумацького Шляху
Помилка 170-річної давнини наблизила науковців до позаземного життя
NASA розглядає повернення літака-шпигуна SR-71 Blackbird у стрій
Український симулятор FPV-дронів дозволяє повторити історичну спецоперацію СБУ
Дослідники порівнюють Землю з пацієнтом реанімації