【テクノロジー】MIT、電力を使わず冷却するシステムを開発[12/16]

**サンダージョー ★** · 2019/12/16(月) 12:30:50.72

2019/11/26 10:00
https://fabcross.jp/news/2019/20191126_improved-cooling-performance.html
https://fabcross.jp/news/2019/dmln5300000gu22c-img/dmln5300000gu231.png

米マサチューセッツ工科大学（MIT）は、2019年10月30日、電力を使用しない冷却システムを開発したと発表した。研究成果は『Science Advances』誌に2019年10月30日付で掲載されている。

この冷却システムは日光を遮断して温度が上昇することを防ぎ、同時に熱として赤外線を効率的に大気に放射して、周囲の大気温度よりも低い温度にデバイスを冷やす放射冷却を利用している。デバイスには可動部品は無くローバストなデザインだ。炎天下でも13℃に冷やすことができる。

先行研究を基に、新しいデバイスでは表面を低温に保ちつつ冷却も効率よく行える断熱材の開発に注力したという。「熱損失を最小限にする方法の研究は盛んですが、熱利得を小さくする方法は注目されておらず、とても難しい課題です」とMIT機械工学部学部長であるEvely Wang教授は語る。

エアロゲルはそのほとんどが空気で構成された軽量な材料で、極めて高い断熱性を有するが、研究チームは新しい種類のエアロゲルの研究を進めた結果、ビニール袋に使用されているポリエチレンからエアロゲルを作り、柔らかく弾力性がある白い断熱材を完成させた。その見た目はマシュマロのようだという。微細な泡のような構造で、水の比重の50分の1という軽さとのことだ。

そして、注目すべき点は、その断熱材が太陽光の90％以上を遮蔽して表面温度が上昇しないようにする一方で、赤外線の約80％は外側へ放出させるという赤外線に対する透明度の高さだ。

その結果、金属やセラミックなどの材料から作られたエミッター（絶縁層）の下に置かれたプレートを劇的に冷却できるという。冷やされたプレートは、プレートに接続されている容器を冷却し、プレートと接触しているコイルを通過する液体を冷却する仕組みだ。

実証試験はチリのアタカマ砂漠で行われ、デバイスは正午の太陽光の下で13℃の冷却温度を達成したという。なお、MITのキャンパスで同様の試験を行ったところ、冷却温度は10℃以下を達成したようだ。

理論的には、このようなデバイスは温度を50℃下げることも可能だという。研究チームは、さらに研究を重ねていく予定で、電源不要のエアコンの開発などへの応用の可能性も視野に入れているという。

断熱材には真空システムがよく利用されているが、真空システムは効率的ではあるものの、重たく高価で壊れやすいという短所がある。エアロゲルを利用した冷却デバイスは低コストであることから、他の冷却システムを補完するような冷却力をもたらす低価格の追加機能として取り込まれることも期待できる。

「例えば、野菜や果物の腐敗を防ぐ方法としてエアロゲルを用いた冷却方法が応用できる。安定した電力提供が確保できないような遠隔地で、農産物を新鮮に長い時間保つことができるだろう」と研究チームのArny Leroy氏は語っている。

fabcross for エンジニアより
https://engineer.fabcross.jp/

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 14:15:30.06

断熱しつつ、赤外線だけは放射するのか
なるほどなあ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 14:27:06.73

10年後くらいに「隣の家からの赤外線のせいで俺んちだけ暑い」みたいなスレが立つのか
胸が熱くなるな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 14:34:10.22

>>3
ばかはっけん

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 14:39:31.74

鏡じゃダメなの？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 14:41:25.99

その冷却装置は私のおいなりさんだ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 15:03:18.38

東京のマラソンコースに埋設して北海道の横暴から権利を取り戻そうぜ！

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 15:12:21.20

論文アドレスがえーｎUGーになっていたｗ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 15:36:21.68

2015/09/11
【空調】環境負荷の少ない次世代冷媒、ダイキンが特許を無償開放
http:
//anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1441933638/

【エネルギー】中部電力、高性能磁気ヒートポンプ材料の量産技術を開発［12/06/20］
http:
//anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1340384179/

2015/06/23
汚染水の浄化などに期待、太陽光を80％の高効率で変換し水蒸気を生み出す材料
https:
//www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1506/23/news030.html
2019/06/18
東北大・信州大・岡山大、ナノの孔をもつスポンジを利用した自然冷媒で動作する高効率ヒートポンプの原理を提案
https:
//www.nikkei.com/article/DGXLRSP512323_Y9A610C1000000/
7/16
【材料科学】導電性・耐食性に優れた大表面積スポンジ状グラフェンの開発に成功　ナノ細孔が柔軟に変形
https:
//egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1468625978/

10/8
東大、ペルチェ素子の10倍高効率な冷却素子を開発 [158879285]
https:
//leia.5ch.net/test/read.cgi/poverty/1570526445/

12/13
夢の物質、歴史に翻弄「冷媒」探しが過熱
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO53303950T11C19A2TJM000/

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 15:55:47.36

俺の金玉は空冷

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 16:05:45.57

赤外線が外だけに出ていくってことは無いだろ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 16:12:39.14

>>4
輻射の収支で
（外へ出る輻射）＞（外から入る輻射）
としているのかな。それでと，温度が低下して中から外への輻射が小さくなると機能しなくなる。
どこかでバランスするんだろう。
直射日光にが温める状態，つまり，大きな外部の輻射に対しては遮断することで大きな温度差が
生じるのだろうな。

まぁ，２０℃程度の生じた温度差から電力を取り出すことは難しいと思うけど。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 17:10:39.70

>>28
太陽光は遮断対象であり、動作の不要因子。
しかし外部との熱交換があるから永久機関というのは違うのは確か。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 17:17:58.33

>>39
周辺からの熱放射が少ない環境でないと使えない。アタカマ砂漠は気温は高いけど地面からの輻射を遮れば空しかない。良い環境。
日本のビル街の谷間ではどうなるやら。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 18:02:37.60

>>39
もちろん外から入っても来るね
ただ太陽光の当たらない晴れた空に向けておくと

入射量　＜　放出量

となって冷えていくわけ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 18:42:42.72

> Evely Wang教授

図書館で「江分利満氏の優雅な生活」という本を見たわ。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 18:53:14.04

エアロゲルを触ったことある人はいるかな？
ものすごく脆いよ
頑丈なケースに入れなきゃ運ぶことさえできない

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 20:06:44.49

紫外線だけでいえば、
>銀で作った鏡であれば赤外線と可視光はよく反射しますが、紫外線の場合反射率がぐっと
>下がり、波長によっては入射した光エネルギーの10%以下しか反射しません。紫外線用の
>鏡は一般的により反射率の高いアルミニウムなどが用いられます。
https://jp.quora.com/%E9%8F%A1%E3%81%AF%E8%B5%A4%E5%A4%96%E7%B7%9A%E3%81%A8%E7%B4%AB%E5%A4%96%E7%B7%9A%E3%82%82%E5%8F%8D%E5%B0%84%E3%81%97%E3%81%BE%E3%81%99%E3%81%8B

波長で反射率と透過率が違うのは常識じゃね？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 20:22:28.42

>>1
全く意味がわからなかった

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 20:53:09.88

まるで永久機関の説明を聞いているみたいだな。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 20:59:13.44

【バカウヨ終了】　カナダ政府「ＵＦＯの写真、まもなく大量に公開します。世堺教師マイト∠ーヤ万歳」
http://rosie.5ch.net/test/read.cgi/liveplus/1576469381/l50

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 23:15:39.96

そいや
ナタデココの新素材どうなったんだろう

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/16(月) 23:39:23.91

これでクーラーも冷蔵庫も電気いらなくなるね屋外で使うクーラーボックスも常に冷え冷えの状態に出来そう

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 00:10:13.58

熱は放っておくと均衡するが、
一方は高温、一方が低温でプラスマイナスゼロで均衡しちゃう感じなんやろか？？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 00:21:54.83

日陰に置いとくとキンキンに冷えるクーラーボックス

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 00:30:11.58

エネルギー保存の法則を覆す論文が必要だね

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 00:31:06.08

ただの高性能な断熱材

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 00:50:27.85

非電化冷蔵庫と何が違うの⁇

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 01:12:09.78

このエアロゲル自体が赤外線放射と断熱の両方を担うってことかな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 01:42:13.20

MITもなかなかやるやん？
でもオレは心頭滅却して火もまた涼しくすることができるからな、多分
男塾からヒントを得た技術だけどな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 01:43:23.61

>>35
赤外線が上だけでなく下からもより来るわけだが

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 01:50:18.79

>>1
これを使いまくったら、温暖化するんじゃ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 02:07:29.68

東京都の小池知事に教えてあげて

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 02:12:32.65

>>35
逆に舗装とかから出る赤外線を吸収して容器内を加熱する形で使えば行けそうだね

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 02:17:56.84

炎に当てても熱くならない...”地上最強”の断熱材が世界を変える！？
https://www.tv-tokyo.co.jp/plus/business/entry/2019/019066.html
火星移住のカギは日本のベンチャー企業が握っていた！
サイエンス型ベンチャーの時代がやってきた
https://diamond.jp/articles/-/218013

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 03:21:36.77

熱さまシート

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 06:50:32.42

これ、RIZAPの元社長が支援してるやつかな？
でもあれは以前からあるから別のかも。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 07:33:15.91

>>3
とにかく否定、何が何でも専門家に否定せずにはいられないバカの書き込みの典型だな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 10:51:06.97

>>18
ビルの北側にデカイのを設置すれば冷房費の節約になるかな？

こんな、すぐに思いつくことを実行してないのは、何かデメリットがあるから？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 11:03:40.64

デバイスが周りより低温になると言うが

俺の6畳間、どれくらいの時間で冷えるのかな？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 11:16:16.43

>>7
ワロタ
MITか

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 11:44:28.84

これ日本人の研究者が既に実用化してて
モンゴルで冷蔵庫を大量に作ってるよ。
放射熱を使う天然冷蔵庫で電気は全く使わないんだよね

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 12:15:12.43

宇宙を冷却装置に使う感じなのかな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 13:22:35.78

陽当たりの悪い我が家では

使えないらしい。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 15:19:17.58

>>72
日陰でもいけるぞ
単に冷える温度が小さいだけで
温度的には日なたより低くなる

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 16:47:05.57

水冷式

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 16:51:24.03

>>72
日当たりが悪いほうがよく冷えるんだが
空は開けてる必要はあるが

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 16:54:46.58

高湿度のジャップランドではどうでしょう？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 16:55:15.01

>>76
湿度は関係ない
晴れてるかどうかは重要だけど

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 16:56:59.02

マクスウェルの悪魔を雇ってきたのかしら

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 17:01:17.48

>>78
地球は閉じた系じゃないからね
見上げれば冷たい空が見えるから

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 17:02:03.32

>>77
関係あるよ
水蒸気は赤外線遮っちゃうから

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 17:05:43.03

>>80
あぁ水蒸気は赤外線吸収率高いんだっけ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 17:06:05.88

>>79
冬になると宇宙が高く感じるよ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 17:07:32.97

要するに香山リカがパンツ脱いでみせればいいんだよ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 17:09:58.62

>>82
近くに訂正ね

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 17:11:52.72

ちきう全体をこいつで覆えば温暖化なぞ怖くない？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 17:13:39.61

若しくは屋根と外壁に赤外線反射素材を義務付ければ東京は涼しくなる？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 17:17:04.90

>>85
それだけでは出ていくけど入っても来るからだめ
L1とかの宇宙空間に遮蔽板置いて太陽の光を遮断する必要がある

温度下げるなら普通地球表面を白く塗ってアルベド上げてやるだけでいい
あるいは雲を増やすか

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 17:49:56.57

>>3
問題は気温より下げる際にどうするかだな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 17:56:58.88

なーなんだ、氷は作れないのか。
はよ建築に応用して。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 18:38:54.54

>>1
はよ、五輪会場に持って行ってやれよｗ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 18:44:19.06

打ち水で冷やす

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 18:56:35.30

いや、競技場内で暑さのために人死にが出たら遅いんだぞｗ

効果に自信があるなら都に買わせて使わせろよｗ

つかそうすべきだった
そうすればＩＯＣも都の対策に呆れたりしなかっただろ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 19:09:57.48

カリフォルニア大学が放射冷却発電に成功してる
放射冷却パネルと温度差発電素子を使った簡単な構造で、太陽光発電と逆の夜の時間に発電する
これの発電効率アップできそう

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 19:37:00.11

乾燥した日の朝は冷えるよなあ　要はそういうことだろ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 19:39:24.32

× 炎天下でも13℃に冷やすことができる。

>down by more than 23 degrees Fahrenheit (13 degrees Celsius).
「13℃以上温度を下げることが出来る」だろ。ちゃんと訳せよ。

砂漠に置いといたら80℃とかになるぞ。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 21:18:33.38

>>29
画期的なん、、これを南の発展途上国に輸出したらエネルギー問題の半分くらい解決しそう

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 23:47:17.52

>>67
多少の節約にはなるけど性能の限界があるからね
密閉・断熱した小さな冷蔵庫を長時間かけて冷やすのと、広くてドアや窓・熱源がたくさんある室内を冷やすのとでは除去する熱量がたいぶ違う

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/17(火) 23:53:01.97

>>1
さすが俺の母校や！
正門前のたこ焼き屋のおばちゃん元気かなぁ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/18(水) 00:19:01.59

ミッションイントッシブル

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/18(水) 00:51:45.37

国立競技場を救ってくれ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/18(水) 01:03:18.35

>>3
なんか熱力学のエントロピーの法則に反してるような

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/18(水) 07:10:17.55

エアロゲルって、まだ工業的には生産出来ないんや
トライしてるベンチャーはあるけど

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/18(水) 07:48:12.69

Evely Wang教授　　アジア系っぽいな　王教授?

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/18(水) 08:21:16.14

エアロゲイになったら大変

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/18(水) 08:29:35.05

CPU冷やせないかね

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/18(水) 11:56:02.05

この素材でCPU表面覆えば無いよりはマシくらいには冷えるんじゃない

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/18(水) 12:05:54.93

砂漠が発展するな
ノーベル賞やな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/18(水) 14:55:46.10

>>88
熱の出入りの収支が出の超過になれば温度は下がる。気温は入の熱の増加を起こすが断熱性能が良いならそれほど支配的な因子ではないのでは？
それよりも温度が下がれば熱放射の量が減り、出と入の均衡したところまでしか温度が下がらない。それが50℃下げも可能の下りではないか。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/18(水) 23:32:43.80

砂漠に鏡を置いてその下が涼しいとかそんな単純な話ではない？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/18(水) 23:37:48.08

今回のは条件が合えば気温より下げられるのでは

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/19(木) 07:34:03.70

面白いね
可視光は遮断して赤外線だけ通す発泡スチロールみたいなモノか。
可視光遮断だから日陰に置いた鉄板って事になる
周囲から入ってくる赤外線と、放出する赤外線が釣り合う温度になるわけだ。

測定したのが5月じゃなくて真夏っぽいから、太陽光は実はちょいと弱くなってて、周囲の気温が高い状態で測定してるから性能は眉唾かもなー

太陽光線が一番強くて周囲の気温がまだ高くない5月測定なら信じたけど。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/19(木) 10:35:59.94

エアロゲルは可視光遮断しないよ？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/19(木) 19:26:12.45

熱力学第二法則に反するのでは？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/19(木) 21:09:07.33

熱（分子振動）は赤外線帯域の作用だから可視光は抑々関係ない
内部の赤外線は透過し外部からの赤外線は反射する構造なのだろうか？？？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/19(木) 21:39:09.96

外部からの赤外線は、飛んでこない方向にむけて使ってください、だよ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/19(木) 23:47:03.13

>>114
いや、赤外線は出て行くし入っても来る
熱の一方通行は不可能
この素材は「赤外線は通すが熱伝導は通さない」という特性
透明なガラスで作った昔の魔法瓶みたいなもん

あとちなみに可視光も熱を伝える
と言うか電磁波全般熱を伝える
電磁波が物体に当たって吸収されたら大体熱になる

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/20(金) 01:08:30.44

光も熱も全ては波で伝わるからプルンプルンのモノだと振動が分散して伝わらないって仕組みかな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/20(金) 01:43:01.14

炎天下で働くガードマンのヘルメットに、装着してね。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/20(金) 07:13:33.16

ナノ粒子自体が媒質になっている予感が・・・。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/21(土) 22:42:36.95

生物でエアロゲル作れるのいないのかねぇ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/22(日) 02:39:47.62

>>116
熱といっても赤外線だから、周波数によって透過と反射の性質の差を使えば
入ってくるそれと出てゆくそれが同じ性質じゃないものが一方通行になれない道理はない。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/22(日) 15:36:37.69

俺の部屋電力使わなくても寒いけど

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/22(日) 15:52:39.74

ちなみに
電気なんか使わなくても、夫婦の仲は冷え切っている。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/22(日) 16:06:46.76

>>121
光の性質として一方通行はあり得ない
これを覆すには物理の教科書を書き換えるくらいの論理的飛躍が必要

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/22(日) 16:29:03.78

早いとこ、CPUやグラボで試験してほしいよね。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/22(日) 19:47:57.96

>>125
無理。
この方法は外部から流入する熱量を制限することで成り立ってるから。
自分自身が熱源では使えない。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/22(日) 19:53:09.58

>>126
自己レス。
間違ってるな。
普通にヒートシンクのほうが放射と空気への伝導が期待できる分有効と思われる。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/23(月) 11:31:51.55

赤外線は80％透過するから、外部から来る赤外線も透過するだろ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/12/23(月) 16:44:16.91

ヒートシンクをこのゲルで包んでだな