康奈尔理工学院与以色列理工学院(Technion)的研究团队近期完成了一项创新研究,将中东地区古老的陶土降温智慧转化为现代可持续技术。该研究旨在解决日益严峻的气候变暖问题,开发了一种无需接入电网、零碳排放的环保降温方案。
这项名为CeraPiper的技术由以色列理工学院访问助理教授Ofer Berman主导,在康奈尔理工学院Thijs Roumen教授及实习生Ethan Zhi Ming Seiz的指导下完成。Berman指出,2023年是有气象记录以来最热的一年,传统空调虽然能降低室内温度,却向环境排放大量热量和温室气体。CeraPiper系统正是为了应对这一挑战而生。
其核心原理模仿人体出汗机制:当水从多孔未上釉的陶管表面蒸发时,会吸收空气中的热量,从而降低周围环境温度。这种技术灵感源自中东传统的陶罐(如埃及Jarrah)降温法,通过物理蒸发实现被动式制冷,完全无需电力驱动。
在制造环节,团队并未采用耗时较长的3D打印,而是改良了传统陶艺用的泥料挤出机(pugmill)。通过加装可程序控制的动态模具,研究人员能灵活调整陶管的直径、形状和长度,实现定制化生产。新挤出的陶土保持柔软,可手工弯曲成复杂曲线,若设计不满意还可回收重塑。最终,陶管在900摄氏度的窑炉中硬化,可拼接成适应不同空间尺寸的降温结构。
测试数据显示,在60小时的实验周期内,该装置显著降低了测试腔体的温度。以色列阿里尔大学建筑机器人与施工自动化实验室负责人Tom Shaked评价道,这项研究将硬件、先进计算设计与传统陶艺知识相结合,使被动蒸发冷却技术具备了规模化应用的潜力,证明了工艺环保知识是低能耗建筑创新的重要基石。
对于中国行业从业者而言,这一技术展示了“传统材料+数字制造”的巨大潜力,特别是在双碳目标下,探索无需高能耗设备的绿色制冷方案,或将成为未来建筑与农业温室领域的重要突破方向。
