Perangkat Energi Cerdas 3D yang Mengubah Permainan Dapat Mengurangi Konsumsi Energi Global Secara Besar-besaran
Perangkat Energi Cerdas 3D DGIST, yang mampu melakukan pemanasan dan pendinginan, menawarkan solusi hemat energi untuk bangunan dan elektronik.
Sebuah tim peneliti dari Departemen Teknik Robotika dan Mekatronika di DGIST, dipimpin oleh Profesor Bonghoon Kim, telah mengembangkan “Perangkat Energi Cerdas 3D” dengan kemampuan pemanasan dan pendinginan reversibel fungsi ganda.
Tim berkolaborasi dengan Profesor Bongjae Lee dari KAIST's Departemen Teknik Mesin dan Profesor Heon Lee dari Departemen Ilmu dan Teknik Material Universitas Korea. Perangkat inovatif mereka diakui secara resmi keunggulan dan kepraktisannya melalui seleksi sebagai artikel sampul jurnal internasional Materi Lanjutan.
Pemanasan dan pendinginan menyumbang sekitar 50% dari konsumsi energi global, sehingga memberikan kontribusi signifikan terhadap masalah lingkungan seperti pemanasan global dan polusi udara. Sebagai tanggapan, perangkat penyerapan dan pendingin radiasi matahari, yang memanfaatkan matahari dan udara luar sebagai sumber panas dan dingin, mendapatkan perhatian sebagai solusi ramah lingkungan dan berkelanjutan. Meskipun berbagai perangkat telah dikembangkan, banyak di antaranya yang fungsinya terbatas, hanya berfokus pada pemanasan atau pendinginan, dan sistem skala besar kurang dapat disesuaikan.
Pengembangan Solusi Fungsi Ganda
Untuk mengatasi keterbatasan ini, tim Prof. Kim menciptakan “Perangkat Energi Cerdas 3D” yang mengintegrasikan fungsi pemanasan dan pendinginan yang dapat dibalik dalam satu perangkat. Perangkat ini beroperasi dengan mekanisme unik: ketika struktur 3D dibuka melalui proses pengelupasan mekanis, lapisan bawah—yang terbuat dari elastomer silikon dan perak—dipaparkan untuk menghasilkan pendinginan radiasi. Saat struktur ditutup, permukaan yang dilapisi cat hitam menyerap panas matahari sehingga menghasilkan pemanasan.
Tim menguji perangkat tersebut pada berbagai substrat, termasuk kulit, kaca, baja, aluminium, tembaga, dan polimida, dan menunjukkan bahwa penyesuaian sudut struktur 3D memungkinkan kontrol atas kinerja pemanasan dan pendinginannya. Kemampuan untuk memodulasi sifat termal ini menawarkan solusi yang efisien dan menjanjikan untuk mengurangi konsumsi energi pada bangunan dan perangkat elektronik dengan suhu terkontrol baik pada skala makro maupun mikro.
“Kami merasa terhormat penelitian kami terpilih untuk artikel sampul jurnal bergengsi tersebut,” kata Profesor Bonghoon Kim. “Kami bertujuan untuk memastikan bahwa temuan ini diterapkan di lingkungan industri dan bangunan untuk membantu mengurangi konsumsi energi.”
Referensi: “Perangkat Pemanasan Tenaga Surya dan Pendinginan Radiatif yang Dapat Dibalik melalui Perakitan Struktur Makro/Mikro 3D yang Dipandu Secara Mekanis” oleh Su Eon Lee, Junyong Seo, Simon Kim, Jun Hyun Park, Ho Jun Jin, Janghun Ko, Jang Hwan Kim, Heemin Kang, Jin -Tae Kim, Heon Lee, Bong Jae Lee dan Bong Hoon Kim, 28 Juni 2024, Materi Lanjutan.
DOI: 10.1002/adma.202400930
Penelitian ini didukung oleh “Global Bioconvergence Interfacing Leading Research Center (ERC)” dan “Proyek Pengembangan Teknologi Nano dan Material” dari National Research Foundation of Korea.
