Австрийские учёные создали 3D‑печатаемую керамическую стену, охлаждающую помещения без электроники

С древних времён глиняные сосуды использовались для удержания прохлады напитков, а современные инженеры нашли способ перенести этот принцип в архитектуру. Команда Технического университета Граца (Австрия) представила технологию пассивного охлаждения стен, основанную на пористом керамическом материале, изготовленном методом трёхмерной печати.

Проект подразумевает создание стен из отдельных кубических элементов, каждый из которых имеет сторону около 23 см. После печати детали обжигаются при относительно низкой температуре, что сохраняет их высокую пористость и позволяет воде свободно перемещаться внутри структуры.

Особенность конструкции – применение геометрии, известной как трижды периодические минимальные поверхности (TPMS). Такая форма обеспечивает максимальную площадь контакта с воздухом при минимальном расходе сырья, а капиллярные силы распределяют воду по множеству микроканалов внутри куба.

Для повышения пористости исследователи добавляли в глиняную смесь древесные опилки и грибной мицелий. Грибковая сеть растёт в смеси до печати, а при обжиге её волокна и древесные частицы выгорают, оставляя сложную сеть микро‑ и макропор, через которые вода распространяется более равномерно. В качестве альтернативного наполнителя рассматривается донный ил озера Нойзидлер‑Зе, регулярно удаляемый для поддержания уровня воды.

Результаты испытаний

В жарком чердачном помещении университета был установлен стеновой модуль, наполненный водой. При этом температура в непосредственной близости к стене упала почти на 7 °C. Снижение ощущалось и в остальных частях помещения, хотя интенсивность уменьшалась с удалением от источника.

Технология ориентирована на применение в жилых, офисных, образовательных и общественных зданиях, а также в открытых городских зонах. Однако эффективность испарительного охлаждения зависит от уровня влажности наружного воздуха: на сухом жарком климате система работает наиболее продуктивно, тогда как при высокой влажности процесс замедляется.

Авторы проекта планируют дальнейшее исследование материалов и оптимизацию геометрии, а также масштабирование решения для массового строительства. Если технология получит широкое распространение, она может стать альтернативой традиционным кондиционерам, сократив энергопотребление и уменьшив выбросы парниковых газов.

Источник: 3DNews