پژوهشگران دانشگاه پنسیلوانیا با الهام از سازوکار خنکسازی طبیعی پوست فیلها، نوعی کاشی سیمانی ابداع کردهاند که میتواند دمای ساختمانها را بدون مصرف هیچ گونه برق یا سوخت فسیلی کاهش دهد. این فناوری که در مجله معتبر Advanced Materials منتشر شده، راهکاری نوین برای مقابله با موجهای گرمای کشنده در شهرها ارائه میدهد.
در روزهای گرم تابستان، بدن انسان با تعریق خنک میشود؛ قطرات عرق روی پوست تبخیر شده و گرما را از بدن میگیرند. فیلهای آفریقایی که در گرمای سوزان ساوانا زندگی میکنند، غدد عرق ندارند. راز خنکماندن آنها در پوست چروکخورده و ترکدارشان نهفته است. این ترکها مانند شبکهای از کانالهای باریک عمل میکنند که آب را در خود نگه میدارند و با تبخیر تدریجی آن، پوست فیل را برای ساعات طولانی خنک نگه میدارند.
دوریت آویو، دانشیار دانشکده معماری دانشگاه پنسیلوانیا، میگوید: «ساختمانها مانند انسان عرق نمیکنند، اما میتوانیم با الهام از طبیعت، پوستی مصنوعی برای آنها طراحی کنیم که آب را جذب، نگهداری و بهآرامی تبخیر کند.»
کاشیهایی که جایگزین کولر میشوند
این گروه پژوهشی با ترکیب سیمان معمولی (نوعی سیمان پرتلند) و مادهای متخلخل به نام خاک دیاتومه (Diatomaceous Earth) که از بقایای فسیلشده جلبکها ساخته میشود، کاشیهای نازکی قالبزنی کردند. سپس با خشککردن کنترلشده این کاشیها، شبکهای از ترکهای منظم و پیشبینیپذیر روی سطح آنها ایجاد شد که درست مانند الگوی تَرَکهای پوست فیل بود.
شو یانگ، دانشمند علم مواد در دانشگاه پنسیلوانیا، توضیح میدهد: «در ساختوساز معمولی، تََرَکها نشانه ضعف و شروع تخریب مواد هستند. اما ما با مهندسی دقیق نحوه شکلگیری تَرَکها، شبکهای از کانالهای مویرگی ایجاد کردیم که آب را در سطح پخش و نگهداری میکنند.»
ترکیب دو ویژگی کلیدی
کو-هاو یو از دانشگاه سیراکیوس که این آزمایشها را بهعنوان پژوهشگر پسادکتری انجام داده، میگوید: «ذخیره آب و انتقال آب، دو ویژگی کلیدی این کاشیها هستند که امکان خنکسازی تبخیری پایدار را فراهم میکنند.»