Z neživých kovov stvorili „živý“ štít. Úplne nový materiál z Číny čaká prelomový test

Čínski vedci vyvinuli „inteligentný povlak“, ktorý by mal zlepšiť účinnosť a životnosť solárnych panelov na obežnej dráhe. Vo vesmíre sa menia extrémne teploty a bežné solárne články preto často trpia prehrievaním alebo prílišným ochladzovaním. Vďaka transparentnému povlaku by sa tak mohla predĺžiť životnosť a efektívnosť panelov. Využití vo vesmíre má ale omnoho viac. O téme informoval portál Interesting Engineering.

Vhodný do extrémnych podmienok

Kozmické lode vo vesmíre čelia extrémnymi výkyvmi tepla, ktoré môžu ohroziť ich stabilitu a výkonnosť. Výskumníci z Northwestern Polytechnical University a Shandong Institute of Advanced Technology predstavili špeciálny povlak – Transparent Smart Radiation Device (TSRD).  Má schopnosť „prepínať“ medzi izolačným a kovovým stavom pri teplote približne 68 stupňov Celzia.

„Extrémne tepelné prostredie vo vesmíre predstavuje pre kozmické plavidlá obrovskú výzvu. Efektívne mechanizmy riadenia tepla sú nevyhnutné pre úspech ľudského prieskumu v tomto drsnom vesmírnom prostredí,“ uvádzajú vedci.

Biyuan Wu a kol./ doi.org/10.1016/j.csite.2025.106161

Pri menších teplotách ostáva priehľadný a prepúšťa svetlo k článkom, avšak keď teplota stúpne, jeho optické vlastnosti sa zmenia a materiál začne intenzívnejšie vyžarovať infračervené žiarenie, čím povrch solárneho panelu ochladzuje. Základom povlaku je viacvrstvová štruktúra, ktorá kombinuje vanádiový oxid, indium-cínový oxid a striebro, čo zabezpečuje vysokú priehľadnosť pre slnečné svetlo a zároveň efektívnu reguláciu infračerveného žiarenia.

Výsledkom je povlak, ktorý si udržiava vysokú priepustnosť svetla pri rôznych teplotách a zároveň znižuje prehrievanie solárnych panelov, čo v konečnom dôsledku prispieva k ich lepšej výkonnosti.

„Inteligentný štít“ ešte musia otestovať

„Navrhované TSRD je určené na prevádzku v drsných a zložitých podmienkach vesmírneho prostredia, kde môžu byť charakteristiky fázového prechodu VO₂ pri vysokých teplotách ovplyvnené oxidáciou alebo inými chemickými reakciami,“ tvrdí štúdia.

Inovatívny povlak však musí prejsť ešte sériami testov, ktoré pripravuje tím výskumníkov. Experimenty v laboratóriu budú simulovať drsné vesmírne podmienky, aby overili, či povlak naozaj dokáže ochrániť zariadenia.

Ak sa inovácia osvedčí, môže výrazne posunúť možnosti tepelného manažmentu v kozme a zvýšiť efektivitu energetických systémov na palube vesmírnych lodí a satelitov. „Práca poskytuje sľubnú stratégiu pre multispektrálnu moduláciu a ponúka efektívne riešenie pre tepelnú reguláciu solárnych článkov vesmírnych plavidiel,“ píše sa v štúdii.

Čítajte viac z kategórie: Novinky