Un matériau de pointe, inspiré par la nature, qui peut réguler sa propre température et pourrait également être utilisé pour traiter les brûlures et aider les capsules spatiales à résister aux forces atmosphériques est en cours de développement à l'Université de Nottingham.

Le document de recherche, Absorbeur polymère dépendant de la température en tant que réacteur NIR à état commutable, est publié dans la revue Rapports scientifiques aujourd'hui (vendredi 26 octobre).

"Un défi majeur de la science des matériaux est de trouver comment réguler la température des matériaux artificiels comme le corps humain peut le faire en relation avec son environnement, " explique l'auteur principal, le Dr Mark Alston, Professeur assistant en design environnemental, de la Faculté de génie.

La recherche a utilisé un réseau de microcanaux multiples avec des fluides actifs (fluidiques) comme méthode et preuve de concept pour développer un matériau thermiquement fonctionnel fait d'un polymère synthétique. Le matériau est amélioré avec des mesures de contrôle précises qui peuvent changer d'états conducteurs pour gérer sa propre température en relation avec son environnement.

"Cette approche d'ingénierie bio-inspirée fait progresser l'assemblage structurel de polymères pour une utilisation dans des matériaux avancés. La nature utilise la fluidique pour réguler et gérer la température chez les mammifères et dans les plantes pour absorber le rayonnement solaire par photosynthèse et cette recherche a utilisé un modèle en forme de feuille pour imiter cela fonction dans le polymère."

Le Dr Alston ajoute :« Cette approche aboutira à un matériau avancé capable d'absorber un rayonnement solaire élevé, comme le corps humain peut le faire, pour se refroidir de manière autonome quel que soit l'environnement dans lequel il est placé. Un matériau thermiquement fonctionnel pourrait être utilisé comme système de régulation de la chaleur pour les brûlures afin de refroidir la température de la surface de la peau et de surveiller et d'améliorer la guérison. "

Ce type de gestion des flux de chaleur pourrait également s'avérer inestimable dans les vols spatiaux où des charges solaires élevées peuvent provoquer des contraintes thermiques sur l'intégrité structurelle des capsules spatiales.

Par régulation de la température du matériau structurel du véhicule, cela fera non seulement progresser les propriétés structurelles, mais pourrait également générer de l'énergie utile. Cette énergie thermique pourrait être extraite du système de fluide recirculé pour être stockée dans un réservoir à bord de la capsule. Une fois capturé, l'énergie pourrait être convertie en énergie électrique ou pour chauffer l'eau utilisée par l'équipage.

La partie expérimentale de cette recherche est basée sur un laboratoire et a été développée en collaboration avec l'institut de recherche du gouvernement britannique :Scientific Research Facilities Council (SRFC). Les prochaines étapes de la recherche consistent à sécuriser le financement d'une mise à l'échelle d'un démonstrateur à présenter à la fabrication aérospatiale et à identifier un partenaire industriel.