Вчені розробили матеріал, який може зігрівати та охолоджувати будівлі

Вчені розробили плівку, яка змінює колір, і може перемикатися між режимами нагрівання та охолодження. За її допомогою будівлі можуть викидати небажане тепло влітку та утримувати його взимку, повідомляє Scientific american.

Зазначається, що сама по собі плівка тонша за кредитну картку, вона споживає невелику кількість енергії. Але за її допомогою можна збільшити енергоефективність будівель.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Мінімум енергії з максимальною користю: перспективи енергоефективного відновлення будинків

Матеріал використовує природне явище відоме як радіаційне охолодження. Воно змушує температуру зовнішнього повітря падати вночі та допомагає охолоджувати Землю в цілому. Все навколо нас, включаючи наші тіла та будівлі, постійно випромінює тепло у вигляді середнього інфрачервоного випромінювання: електромагнітних хвиль, які мають нижчу частоту, ніж світло, яке ви можете бачити на власні очі.

Якщо використати тепловізійну камеру, спрямовану на Землю, можна побачити, як вся наша планета випромінює тепло в космос. Хоча більша частина цього тепла залишає Землю, деяка частина все ще затримується парниковими газами в атмосфері — цього достатньо, щоби порушити тепловий баланс планети і викликати підвищення температури.

У міру підвищення глобальної температури вчені шукають рішення, які б дозволили максимізувати тепло, що виділяється за рахунок радіаційного охолодження. Серед цих методів і плівки, якими можна обернути конструкції, щоб вони випромінювали більше тепла. Але у багатьох регіонах світу спекотно влітку та холодно – взимку.

Це стало натхненням для розробки нового матеріалу. Він запускається у режимі охолодження. Під тонким електричним провідником знаходиться невеликий резервуар з водою, усередині якої розчинені іони міді. У цьому стані пристрій природно випромінює тепло, охолоджуючи приміщення всередині. Потім, коли до шару провідника прикладають невеликий електричний заряд, розчинена мідь осідає на його поверхні, утворюючи тонкий шар над резервуаром. Оскільки мідь випромінює дуже мало тепла середнього інфрачервоного діапазону, яке вона поглинає, пристрій починає вловлювати тепло. Такі зміни можна проводити знову і знову, хоча багаторазове використання має спадну віддачу: після 1000 циклів як режими охолодження, так і нагрівання стають менш ефективними.

За словами вчених, застосування такої плівки до будівель може зберегти 8,4% енергії, яка використовується для їхнього обігріву та охолодження. Будинки змінюватимуть колір: від брудно-білого влітку на мідно-металевий взимку.