Отоплението и охлаждането представляват огромни части от нашето потребление на енергия и въздействие върху околната среда, така че системите, които могат пасивно да контролират вътрешния климат, са важни. Сега учени от Станфорд са създали нов тип боя, която блокира навлизането или излизането на топлина и може да бъде направена в различни цветове.
Тъй като температурите стават по-екстремни, хората ще се оттеглят на закрито по-често през разгара на лятото и зимата, взривявайки климатика или нагревателя. Но разочароващо, тези гладни за енергия системи само влошават проблема.
За да намалят част от натиска, учените работят върху материали и покрития, които могат пасивно да затоплят или охлаждат сгради или превозни средства. Някои работят, като отразяват слънчевата светлина, докато други използват радиационно охлаждане, за да излъчват топлина като инфрачервени вълни в небето.
За новото проучване екипът от Станфорд разработи нова боя, която може значително да блокира топлината, като поддържа вътрешността на сградите по-топла или по-хладна, ако е необходимо, без да изяжда толкова много енергия. А за естетически настроените, които може да са били отблъснати от отразяващи супер бели бои, той се предлага в различни цветове.
Новата боя се състои от два слоя. Долният слой съдържа алуминиеви люспи, които отразяват до 80% от инфрачервеното лъчение, което ги удря, предотвратявайки преминаването на топлина. Над него има ултратънък външен слой, който е прозрачен за инфрачервени лъчи, съставен от неорганични наночастици, които се предлагат в различни цветове. Идеята е тази боя да може да се нанася върху външната страна на сградите, за да предпазва от топлината през лятото, и вътрешните стени за по-добро задържане на топлината на закрито през зимата.
Екипът тества проби от боя в бели, сини, червени, жълти, зелени, оранжеви, лилави и тъмно сиви версии и установи, че всяка е около 10 пъти по-добра при отразяване на висока средна инфрачервена светлина от традиционните бои със същите цветове. В лабораторни експерименти новите бои намаляват енергията, необходима за отопление с около 36% и охлаждане с над 20%. След това изследователите проведоха симулации на жилищни сгради със среден размер в различни климатични условия в САЩ, боядисани отвътре и отвън с новия материал, и установиха, че общото потребление на енергия за отопление и охлаждане е спаднало с около 7,4% за една година.
Издръжливостта на боите също беше тествана, като се установи, че те са водоотблъскващи и не претърпяват загуба на ефективност след едноседмично излагане на високи температури от 80 °C (176 °F) или ниски от -196 °C (-321 °F). Средите с висока и ниска киселинност също не ги фазираха твърде много.
Изследователите казват, че с по-нататъшни промени, новите бои могат да бъдат ключов инструмент за пасивен контрол на климата, намалявайки зависимостта от гладни за енергия HVAC системи.
Изследването е публикувано в списанието PNAS.
източник: Станфорд
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
