Підтримання прохолоди у великих будинках в спекотну пору року є досить складним інженерним завданням. Традиційні технології кондиціонування повітря дороги самі по собі і споживають досить велику кількість енергії, наприклад, в США в спеку на частку споживання кондиціонерів доводиться до 15 відсотків від споживаної енергії у всій країні. Однак, група вчених і інженерів їх Стенфордського університету знайшла шлях скорочення витрат на кондиціонування приміщень. Вони розробили спеціалізоване дзеркальне покриття, багатошаровий нанофотонний матеріал, який не тільки відображає потоки тепла від стін і дахів будівель, він також направляє потік тепла ззовні будівлі назовні, охолоджуючи таким чином нутрощі будівлі.
Покриття, розроблене групою, яку очолює професор Шенхуі Феном (Shanhui Fan), працює з інфрачервоним тепловим випромінюванням, що прибувають з космосу разом з променями Сонця. Це покриття виступає в ролі своєрідного теплового діода, відображаючи зовнішні теплові потоки і практично безперешкодно пропускаючи тепло ззовні-назовні будівлі.
[ads2] Технологія охолодження, що використовує можливості подібних покриттів, називається фотонно-випромінюючим охолодженням. В якості покриття використовується комбінація шарів з діоксиду кремнію (SiO2) і окису гафнію (HfO2), нанесених на тонкий шар срібла. Вся структура покриття складається з семи шарів, сумарна товщина яких дорівнює 1.8 мікрона, що набагато тонше найбільш тонкої алюмінієвої фольги, що використовується в побутових цілях. Багатошаровий матеріал являє собою складний матеріал, метаматеріал, який з одного боку ефективно відбиває сонячні та інфрачервоні промені, пропускаючи безперешкодно інфрачервоні промені із зворотного боку.Читайте також: Розумні вікна утримують тепло і виробляють електрику
Тести, проведені стенфордськими вченими, показали, що покриття з метаматеріалу ефективно відбиває до 97 відсотків падаючого на нього сонячного світла. Це дзеркало, яке працює спільно з технологією фотонно-випромінюючого охолодження, дозволяє знизити температуру із зворотного його боку на 5 градусів у порівнянні з температурою навколишнього повітря.
Незважаючи на те, що технологія такого охолодження є вельми і вельми багатообіцяючою, до її практичного використання потрібно вирішити ряд інших завдань. По-перше, має бути розроблений механізм, який забезпечує перенесення тепла з середини будівлі до його зовнішнього “дзеркального” покриття. По-друге, вченим вдалося виготовити дослідні зразки багатошарового покриття, розмір яких не перевищує розміру середньої піци, однак, для можливості практичного застосування, таке покриття буде потрібно робити рулонними нормами, дотримуючись невелику собівартість кінцевої продукції.
Але якщо ученим вдасться знайти зацікавлених потенційних інвесторів і продовжити свої дослідження, то в результаті у людей може з’явитися нова будівельна технологія, яка дозволить істотно скоротити витрати енергії на кондиціювання будівель, а значить, і зробити наш світ ще трохи чистішим, зменшивши кількість спалюваного викопного палива.
Натхнення: dailytechinfo.org