Увеличение мощности кондиционера — один из способов поддерживать прохладу в зданиях, но он поглощает энергию. Пассивные материалы могут более эффективно регулировать внутреннюю температуру, и теперь ученые в Южной Корее разработали новое покрытие, которое сохраняет стекло намного холоднее, оставаясь при этом прозрачным.
Окна отлично подходят для наполнения помещений естественным светом, но они также являются основным порталом для манипуляций с температурой. Когда на улице холодно, около 30% внутреннего тепла может выходить через окна, тогда как в более жаркое время около 76% солнечного света, попадающего в окна, проникает в виде тепла.
Вот почему важно заткнуть этот пробел, в идеале не разрушая то, что изначально делает окна привлекательными. Новое покрытие, созданное исследователями из POSTECH и Корейского университета, может помочь сделать именно это.
Команда разработала материал, который может излучать тепло, пропуская при этом видимый свет. Он состоит из трех слоев, которые выполняют разные функции. Самый верхний слой — полидиметилсилоксан (PDMS), который испускает дальнее инфракрасное излучение, ощущаемое как тепло. Центр — тонкий слой серебра, который отражает большую часть остального солнечного спектра, однако он полон микромасштабных отверстий, пропускающих видимый свет.
Третий слой — это так называемое зеркало Брэгга, которое было специально разработано для отражения длин волн ближнего инфракрасного спектра, которые составляют большую часть тепла солнечного света. Оно состоит из чередующихся слоев диоксида титана и фторида магния.
В ходе испытаний было обнаружено, что новый материал сохраняет стеклянную поверхность на поразительные 22,1 °C (39,8 °F) холоднее, чем стекло, покрытое только PDMS. Это один из самых больших охлаждающих эффектов, которые мы видели с этим типом покрытия.
Мы надеемся, что этот материал можно будет применять в окнах, чтобы поддерживать прохладу внутри зданий, не жертвуя светом, что снизит нашу зависимость от систем отопления и охлаждения, которые могут поглощать электричество.
«Эта технология готова к массовому производству и имеет значительный потенциал в архитектуре и экологических приложениях», — сказал профессор Джунсук Ро, соавтор исследования. «Самое главное, он эффективно рассеивает тепло и снижает потребление энергии, позиционируя его как ключевую технологию для устойчивого будущего».
Исследование было опубликовано в журнале Advanced Functional Materials.
