Рентген раскрывает секреты самоохлаждающихся, самовентилируемых и самодренирующихся термитников

Термиты строят грандиозные гнезда-курганы высотой до семи метров. Эти структуры обладают удивительными свойствами: они самоохлаждаются, самовентилируются и самодренируются, но механизмы, лежащие в основе этого климат-контроля, долгое время оставались неизвестными.

Международная группа инженеров, биологов, химиков и математиков из Imperial College London, Университета Ноттингема и CNRS-Toulouse впервые детально изучила работу термитников с помощью 3D-рентгеновской визуализации. Исследование опубликовано в Science Advances.

Ключевое открытие: в стенках гнезд были обнаружены системы пор разного размера, которые и обеспечивают все уникальные свойства.

Как это работает?

1. Вентиляция: Сети более крупных микропор, полностью пронизывающих внешние стены, обеспечивают обмен углекислым газом (CO₂) с атмосферой. 3D-моделирование потока показало, что при сильном ветре CO₂ свободно выходит наружу, а при слабом — процесс происходит за счет диффузии.

   • Цитата ведущего автора, доктора Камалджита Сингха: «Это замечательная особенность, которая позволяет гнезду вентилироваться независимо от погоды снаружи».

2. Терморегуляция: Крупные поры во внешних стенах заполнены воздухом, который снижает проникновение тепла внутрь. Этот принцип аналогичен работе двойных стеклопакетов.

3. Дренаж: Во время дождя вода блокирует поры. Однако гнезда используют капиллярный эффект, при котором жидкость самостоятельно перемещается по узким пространствам. Вода из крупных пор перетекает в более мелкие, что позволяет основным вентиляционным каналам оставаться открытыми.

   • Доктор Сингх: «Эти удивительные структуры не только самовентилируются и регулируют свою температуру — у них также есть встроенные дренажные системы».

Значение для науки и технологий

Ученые полагают, что архитектура термитников может вдохновить на создание более энергоэффективных зданий с улучшенными системами вентиляции, терморегуляции и дренажа.

• Соавтор профессор Пьер Дегонд: «Результаты значительно улучшают наше понимание того, как архитектурный дизайн может помочь контролировать вентиляцию, тепловое регулирование и дренаж структур — возможно, даже человеческого жилья».
• Соавтор доктор Багус Мульяди: «Это исследование показывает, что матушке-природе есть чему нас научить в решении даже самых важных проблем XXI века».