Когда электромобиль припаркован на улице, его температура может сильно колебаться от дня к ночи и от сезона к сезону, что может привести к износу аккумулятора. Чтобы смягчить эти колебания и продлить срок службы батареи, исследователи разработали всесезонный тепловой плащ, который может охлаждать электромобиль на 8°C в жаркий день и нагревать его на 6,8°C ночью. Плащ, сделанный преимущественно из кремнезема и алюминия, может делать это пассивно, без подвода энергии извне, и работает без каких-либо изменений в жаркую или холодную погоду. Этот прототип описан 11 июля в недавно запущенном Device, ориентированном на приложения журнале, родственном журналам Matter, Joule и Cell.
«Тепловой плащ похож на одежду для транспортных средств, зданий, космических кораблей или даже внеземных сред обитания, чтобы сохранять прохладу летом и тепло зимой», — говорит старший автор Кехан Цуй, материаловед из Шанхайского университета Цзяо Тонг.
Чтобы смягчить естественные колебания температуры, плащ изолирует автомобиль или любой другой объект под ним от окружающей среды. Плащ состоит из двух компонентов: внешнего слоя, эффективно отражающего солнечный свет, и внутреннего слоя, удерживающего тепло внутри. Любое тепло, которое поглощает внешний слой, излучается таким образом, что его можно легко рассеять в космическом пространстве. Этот дизайн получил название теплового плаща Януса, вдохновленного двуликим римским богом Янусом.
«Плащ работает в основном так же, как земля охлаждается посредством радиационного охлаждения», – говорит Цуй. «Земля покрыта атмосферой, а атмосфера прозрачна для определенного диапазона электромагнитной энергии, которую мы излучаем».
Хотя этот процесс желателен летом, в зимние месяцы в машине будет холоднее. «Вы должны разработать что-то, что может включаться и выключаться само по себе без внешнего источника энергии, и это чрезвычайно сложно», — говорит Цуй. 
Фотография фононной метаткани на руках автора. Фото: Хуаксу Цяо
Цуй и его команда разработали плащ, который автоматически противодействует этому эффекту зимой. В плаще используется эффект, называемый «рециркуляция фотонов» — по сути, любая энергия, захваченная под плащом, будет отражаться между автомобилем и плащом, а не улетучиваться в окружающую среду снаружи.
Чтобы оценить эффективность теплового плаща, исследователи провели тесты на электромобилях, припаркованных на улице в типичных условиях окружающей среды в Шанхае. В то время как температура салона некрытого автомобиля в полдень достигала 50,5°С, в салоне автомобиля, накрытого плащом, достигала 22,8°С, что на 27,7°С ниже, чем у открытого автомобиля, и на 7,8°С ниже, чем температура снаружи. В полночь крытая машина оставалась на 6,8°C выше, чем температура снаружи, никогда не опускаясь ниже 0°C.
