Qual material é mais eficiente para a pele de um balão solar?

Citando o Artigo da Wikipédia :

Um balão solar é um balão que ganha flutuabilidade quando o ar no interior é aquecido pela radiação do sol, geralmente com a ajuda de material de balão preto ou escuro. O ar aquecido dentro do balão solar se expande e tem densidade menor que o ar circundante. Como tal, um balão solar é semelhante a um balão de ar quente.

Qual material seria o mais eficiente (minimizar a massa de material, maximizar a carga útil, maximizar a retenção de calor) para tecer a pele de um balão de ar quente solar? Eu quero considerar a condutividade térmica da superfície externa, radiância do interior e força estrutural. Eu quero alcançar a carga útil de 60 toneladas métricas levantada a pelo menos 200 metros sobre o nível do mar tropical.

materials aerospace-engineering thermodynamics

— Juan Bautista
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Que detalhes você pode nos dar sobre o design do seu balão? Por favor leia este wiki da comunidade sobre questões de design . Ficaríamos contentes em ajudá-lo com o seu design, mas você tem que nos dar mais do que um conceito.

— Air

@Aire eu acho que é uma boa pergunta agora com a definição adicional de um balão solar.

— Chris Mueller

A falta de definição para um balão solar não é o problema com essa questão. Juan pergunta qual material é mais eficiente, mas não fornece especificações suficientes sobre como ele determina isso. Quando você diz "mais eficiente" e, em seguida, dá 3 fatores de medição, você tem que declarar como você quer aqueles ponderados. Especifique os mínimos na absortividade externa, refletividade interna ou peso da carga útil. Eu poderia selecionar materiais que mantenham quase todo o calor, mas leve 2 dias para absorver calor suficiente para inflar. Eu poderia argumentar que é eficiente, mas não da maneira que você quer.

— Trevor Archibald

@TrevorArchibald Eu acho que, dada a aplicação, suposições razoáveis podem ser feitas sobre o que ele quer dizer com mais eficiência. Seu exemplo é, como você aludiu, claramente não o que ele está procurando.

— Chris Mueller

Sim! de fato desculpe, eu estive fora por um tempo ... por mais eficiente eu quero dizer carga máxima, elevação máxima e força de tração máxima, massa mínima de material (nota: eu gostaria que ela fosse amarrada o tempo todo, então deve levar em conta o peso da corda, e resistência à tração, etc ...) para limitar a questão permite dizer que uma marca de 60 toneladas de carga útil líquida é desejada.

— Juan Bautista

É uma questão muito ampla, pois há muitas considerações de projeto envolvidas, mas um bom lugar para começar é olhar para BoPET (mylar), porque tem uma alta resistência à relação de peso e pode ser muito fina.

Limpar mylar do lado de fora, possivelmente mylar reflexivo no norte e mylar preto no interior. Há muitas outras maneiras de otimizar uma vez que você tenha uma imagem mais clara do design.

https://en.wikipedia.org/wiki/BoPET

— ericnutsch
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