Ispaniška nanomedžiaga be jokios elektros energijos atvėsina paviršius 12,9 °C

Mikro ir nanotechnologijų instituto (IMN-CNM, CSIC) mokslininkų komanda sukūrė nanomedžiagą, galinčią atvėsinti saulės kaitinamus paviršius nenaudojant elektros energijos. 

Ši alternatyva galėtų padėti sumažinti itin išaugusias išlaidas vėsinimui, kurios šiuo metu sudaro beveik 20 % viso pasaulio elektros energijos suvartojimo.

Tyrimas, kuriam vadovavo funkcinių nanoskalės prietaisų energetikai grupė (FINDER) ir kuris buvo publikuotas žurnale „Nanophotonics“, yra grįstas pasyviuoju dieniniu spinduliniu vėsinimu. 

Ši technologija išnaudoja Žemės atmosferos ypatybę: infraraudonųjų spindulių spektre yra 8–13 mikrometrų juosta, per kurią šiluma prasiskverbia tiesiai į kosmosą ir nėra sulaikoma.

Medžiaga, kuri stipriai spinduliuoja šiame lange ir taip pat atspindi saulės spindulius, gali tapti vėsesnė už ją supančią aplinkos temperatūrą be jokių kištukų ar kompresorių.

Polimeras su tinkamomis savybėmis

Mokslininkai pasirinko polivinilidenfluoridą (PVDF) – polimerą, jau žinomą dėl gebėjimo spinduliuoti šilumą infraraudonųjų spindulių diapazone. 

IMN-CNM mokslininkė ir projekto „COOLed“ vadovė Cristina Vicente aiškina, kad ši medžiaga „sujungia tam tikras savybes“, kurios daro ją idealią: ji ne tik efektyviai spinduliuoja šilumą, bet ir yra atspari ultravioletiniams spinduliams, atstumia vandenį (tai suteikia savaiminio išsivalymo efektą) bei puikiai atlaiko išorės poveikį lauke.

Skaičiai patvirtina pažadą: optimizuota medžiagos versija, po polimero infiltracijos paveikta itin greitu atvėsinimu, atspindi vidutiniškai 82,4 % patenkančios saulės spinduliuotės ir spinduliuoja 96,7 % šilumos 8–13 mikrometrų infraraudonųjų spindulių lange – juostoje, per kurią šiluma išsiveržia į kosmosą.

Beveik 13 laipsnių vėsiau ant stogo

Teorija buvo išbandyta praėjusią vasarą, atliekant bandymus atvirame ore ant centro stogo Tres Cantos, Madride. Po to, kai medžiaga buvo paveikta ultravioletiniais spinduliais, kurie ją nubalina ir padidina saulės spindulių atspindėjimą, gauti rezultatai: karščiausiomis, sausiausiomis ir saulėčiausiomis dienomis apdorotas paviršius išliko iki 12,9 °C vėsesnis už mėginį be dangos.

Patys tyrėjai pabrėžia, kad technologija vis dar kūrimo stadijoje, tačiau pažymi, kad gamybos procesas yra palyginti nebrangus ir suderinamas su esamais pramoniniais procesais.

Tai atveria duris pritaikymui – nuo pastatų fasadų ir stogų iki elektroninių prietaisų, transporto priemonių ar net asmeninių vėsinimo sistemų, turint vieną tikslą: sumažinti priklausomybę nuo oro kondicionavimo ir su juo susijusią taršą.

Šaltinis: Euronews