Как пузырчатая пленка может стать движущей силой будущего

Примечание редактора:Каждую среду LiveScience исследует жизнеспособность новых энергетических технологий — силу будущего.

Купальники, имитирующие кожу акулы, — не единственные высокотехнологичные материалы для бассейнов, которые можно найти на Олимпийских играх в Пекине. Национальный центр водных видов спорта, или «Водный куб», окружен легкой полимерной пленкой, которая значительно снижает энергозатраты, затрачиваемые на строительство.

Тонкий прозрачный материал, называемый ETFE (этилен-тетрафторэтилен), разделен на 3000 наполненных воздухом подушек, которые пропускают свет, но удерживают тепло.

«Это похоже на очень сложную пузырчатую пленку», — сказала Аннетт ЛеКайер, профессор архитектуры в Университете Буффало.

ЛеКуйер недавно опубликовал книгу об ETFE. Она объяснила LiveScience, почему это событие стало одним из самых ярких событий Олимпийских игр этого года.

Антипригарная фольга

ETFE был разработан в 1970-х годах для изоляции проводов, но за последние два десятилетия он стал важным архитектурным элементом.

Материал, похожий на тефлон, растягивается в большой лист или фольгу толщиной менее 250 микрон, а затем складывается и запечатывается, образуя наполненную воздухом подушку.

«В конечном итоге вы получите очень толстую стену, состоящую в основном из воздуха», — сказал ЛеКайер. «Оно действует как пододеяльник».

Для стен и крыш также используются другие виды пластиковой пленки, но преимущество ETFE заключается в том, что она прозрачна и пожаробезопасна (она не разбивается, как стекло, и не капает на головы людей, как другие полимеры). А поскольку оно антипригарное, дождь смоет грязь и пыль, собирающуюся снаружи.

Водный куб

Подушки достаточно прочны, чтобы выдержать вес автомобиля, а в случае прокола их можно относительно легко отремонтировать. Тем не менее, злоумышленник может просто прорезать их ножом, поэтому архитекторы обычно не используют их на уровне земли.

Самые большие подушки для Водного Куба имеют примерно 33 фута (10 метров) в поперечнике и 10 футов (3 метра) в толщине в центре. По словам ЛеКуйера, стены аквацентра на самом деле имеют три слоя подушек, которые обеспечивают такую ​​же изоляцию, как два слоя стекла с тройным остеклением.

Однако, по ее оценкам, то же самое здание, построенное из стекла, будет стоить вдвое дороже из-за дополнительной несущей конструкции, которая потребуется для удержания более тяжелого стекла. Более того, по данным Vector Foiltec — британско-немецкой компании, которая предоставила 100 000 квадратных метров (24 акра) фольги ETFE для Water Cube, общая энергия, необходимая для строительства стеклянного здания, в 200 раз превышает энергию здания из ETFE.

Cube — крупнейшая установка ETFE, превосходящая проект Eden — крупнейшую в мире теплицу, расположенную в Корнуолле, Англия.

Будущие проекты с использованием фольги ETFE включают спортивные стадионы, парки отдыха и гигантский крытый тропический лес Амазонки, строящийся в Айове. Но использование в частных домах маловероятно.

«Это может выглядеть просто, но конструкция очень сложна», — сказал ЛеКайер. «Вероятно, в ближайшее время вы не найдете его в Home Depot».

Будьте в курсе последних новостей науки, подписавшись на нашу рассылку Essentials.

Предложения по научным наборам в 2023 году: развлекательные и образовательные наборы STEM предлагаются на Amazon, Target и других магазинах.

Лучшие офисные гаджеты и игрушки 2023 года: полезные инструменты и забавные игрушки для вашего стола

Косатки отрывают руль от лодки и следуют за ним до самого левого борта, совершив первое известное нападение такого рода

Итан Фридман, 5 июня 2023 г.

Аманда Хайдт, 4 июня 2023 г.

Ллойд Кумбс, 3 июня 2023 г.

Автор: Брэндон Спектор, 3 июня 2023 г.

Чарльз К. Чой, 3 июня 2023 г.

Александр Макнамара, 3 июня 2023 г.

Кили Прайс, 2 июня 2023 г.

Бен Тернер, 2 июня 2023 г.

Том Меткалф, 2 июня 2023 г.

Николетта Ланезе, 2 июня 2023 г.

Сара Мур, 2 июня 2023 г.