Nya uppfinningen kan bli "personlig termostat"

Uppvärmning och kylning av hem, bilar, kontor och offentliga byggnader är enormt energikrävande. Men på sikt kan behovet av att klimatkontroll inomhus minskas. Det menar en grupp ingenjörer vid University of California vars upptäckt publiceras i den vetenskapliga tidskriften Science Advances.

Den nya uppfinningen består av en slags lapp som innehåller en termoelektrisk legering. Denna kan sedan kyla eller värma huden och på så sätt minska behovet av att justera temperaturen i rummet där bäraren befinner sig.

– Om du genom att bära den här enheten kan känna dig komfortabel i ett mycket större temperaturspann, så behöver du inte skruva ner termostaten lika mycket på sommaren, eller höja värmen på vintern, säger Renkun Chen, professor inom mekanik- och flygplansteknik vid universitetet, i ett uttalande.

Han tror att uppfinningen, som nu befinner sig i ett prototypstadie, har en lovande framtid. Om en byggnad under sommaren inte behövdes kylas lika mycket, och exempelvis kunde hålla 27 grader istället för 21 – då skulle energikostnaden kunna minska med runt 70 procent. Redan i dag finns det olika lösningar för personlig värme och kyla, men enligt Chen är de inte lika mångsidiga och lätta som den nya lösningen. Lappen är lättviktig och flexibel vilket gör att den ska kunna integrera i kläder.

– Man kan placera den på områden som tenderar att värmas upp eller kylas ner snabbare än resten av kroppen. Såsom rygg, nacke, fötter eller armar för att behålla komforten när det blir för varmt eller kallt, säger Sahngki Hong, doktorand och medförfattare till studien.

I sina tester sydde forskarna in sin prototyp i ett armband. Därefter fick en testperson bära detta i en kontrollerad miljö. Tekniken kylde på två minuter ner bärarens hud till 32 grader Celsius och höll sedan samma temperatur medan värmen i området testpersonen befann sig i ökade från 22 till 36 grader.

Det slutgiltiga målet är att kunna sammanlänka lapparna till att bli hela plagg som ska kunna temperaturreglera effektivt. En lapp som mäter fem gånger fem centimeter har en energikonsumtion på 0,2 watt. Enligt ingenjörerna skulle det behövas 144 av dessa lappar för att skapa en kylväst. Denna skulle under en varm dag dra ungefär 26 watt och under extrem hetta stiger förbrukningen till runt 80 watt. Intressant kan tyckas, men vad skulle de stora effekterna bli?

Den större bilden handlar ju självklart om energieffektivitet i samhället. Där klimatkontrollerade miljöer är stora energislukare. Och att kyla ner en individ är mer effektivt än att kyla hela rum.

– Om bara en handfull personer är i ett rum så kan det vara så att det konsumeras tusentals watt per person för kylning. En enhet som den här lappen skulle drastiskt kunna skära ner räkningen för kylning.

Nästa steg i utvecklingen är att ta fram en kylväst och sedan börja testa vilka effekter man kan få. Utöver denna jobbar ingenjörerna även på en mobilapp för att bäraren ska kunna kontrollera plaggets temperatur.