Большое количество стеклянных поверхностей может сделать комнату ярче, но при этом пропускает слишком много тепла и вызывает любопытные взгляды соседей. Новый метаматериал не только более прозрачен для света, но и обеспечивает конфиденциальность, охлаждает помещение внутри и автоматически очищает себя.
Творение команды, известное как микрофотонный многофункциональный метаматериал на основе полимера (PMMM), представляет собой тонкую пленку, которую можно наклеить на панель обычного стекла. Свои особые свойства он приобретает благодаря микроскопической структуре своей поверхности, на которой выгравирован узор из пирамидок шириной всего 10 микрон.
Эти мини-пирамиды рассеивают 73% падающего на них света, что дает материал матового вида. Но, несмотря на это, на удивление больше прозрачен для света, чем обычное стекло – коэффициент пропускания 95% по сравнению с обычными 91% у большинства стекол. Команда утверждает, что это обеспечивает более комфортное освещение не только для людей, но и для растений.
«Когда материал используется в крышах и стенах, он обеспечивает яркое, но без бликов и защищенное конфиденциальность. внутренние помещения для работы и проживания», — сказал Ган Хуанг, ведущий автор исследования. «В теплицах высокий коэффициент пропускания света может повысить урожайность, поскольку эффективность фотосинтеза оценивается на 9% выше, чем в теплицах со стеклянной крышей».
Самый крутой трюк PMMM (каламбур) — это его способность излучать тепло прямо в космическое пространство, тем самым охлаждая комнату. Это звучит как научная фантастика, но это хорошо изученное явление, называемое радиационным охлаждением, которое использует тот факт, что атмосфера Земли прозрачна для инфракрасных волн. Испытания показали, что, используя Вселенную в качестве одного колоссального радиатора, этот материал поддерживает температуру в комнате на 6 °C (10,8 °F) ниже, чем окружающий воздух.
В довершение всего, фильм является самосамоуправляемым. уборка. Поверхность, полная крошечных пирамидок, удерживает слой воздуха под каплями воды, поэтому они просто скатываются, унося с собой пыль и грязь. Технически это делает его супергидрофобным с углом контакта 152 градуса.
«Материал может одновременно оптимизировать использование солнечного света в помещении, обеспечивать пассивное охлаждение и уменьшать зависимость от кондиционирования воздуха», — сказал Хуанг. «Решение масштабируемо и может быть легко интегрировано в планы экологически чистого строительства зданий и городского развития».
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
