Materiāls atdzesē ēkas, nosūtot siltumu kosmosā

Materiāls, kas vienlaikus atstaro gaismu un izstaro siltumu ar frekvencēm, kas to izvada caur Zemes atmosfēru, kādu dienu varētu palīdzēt atdzesēt ēkas karstās dienās. Materiāls atdziest līdz temperatūrai, kas ir zemāka par apkārtējo gaisu, un tā izgudrotāji to ir pārbaudījuši uz jumta Stenfordas universitātē, kuri tagad strādā pie dizaina palielināšanas.

Stenfordas elektroinženieris saka, ka jaunais materiāls izmanto optiskās inženierijas trikus, lai izturētos pretintuitīviem un, no pirmā acu uzmetiena, pārkāpj termodinamikas likumus. Šanhui fans , kurš to izstrādāja.

Parasti veids, kā ļaut kaut kam atdzist, ir nolikt to kaut kur aukstā vietā; karstais priekšmets izstaros savu lieko siltumu apkārtējā vidē. Ventilatora materiāls kļūst vēsāks par apkārtējo vidi, atstarojot gaismu un izstarot siltumu rūpīgi noregulētās frekvencēs. Materiāls izstaro siltumu frekvencēs, kas atbilst planētas termiskajam logam — no astoņiem līdz 13 mikrometriem —, kas ļauj tam iziet cauri atmosfērai un nonākt kosmosā. Tas efektīvi atdziest, izmantojot kosmosu kā siltuma izlietni.

Jau vairākus gadu desmitus pētnieki ir pētījuši šo efektu, ko sauc par pasīvo starojošo dzesēšanu, lai mēģinātu padarīt sistēmas, kas efektīvāk atdzesē ēkas, izstarot siltumu naktī. Un tāpat kā Fan, dažiem ir izdevies izgatavot materiālus, kas siltuma logā izdala siltumu. Bet neviena pasīvā dzesēšanas sistēma iepriekš nav strādājusi dienas laikā, jo visi šādi materiāli absorbē arī saules gaismu. Faktiski materiāli, kas ļoti labi izstaro siltumu, parasti ir melni, kas nozīmē, ka tie absorbē daudz saules gaismas.

Fans izdomāja veidu, kā izgatavot materiālu, kas ne tikai izstaro termologu, bet atstaro gaismu kā spogulis. Viņš izgatavoja materiālu, uzklājot plānas plēves no mainīgiem silīcija dioksīda (stikla) ​​un hafnija oksīda slāņiem, kas uzklāti uz astoņu collu silīcija plāksnītes. Materiāls atstaro 97 procentus saules gaismas un izdala siltumu termologā.

Tas, kas atdziest, nevis uzkarst saulē, nav intuitīvs, taču ierīce ir paredzēta tam, saka Fan.

Lai demonstrētu šī slāņveida materiāla dīvainās īpašības, Stenfordas pētnieki to salīdzināja ar melnu silīciju — labu siltuma radiatoru — un alumīniju — labu atstarotāju. Pasīvā dzesētāja dizains ir aprakstīts šodien žurnālā Daba .

Šie puiši ir pārkāpuši robežas ar gudru optisko inženieriju, saka Džefs Smits , lietišķais fiziķis Tehnoloģiju universitātē Sidnejā, Austrālijā. Smits un citi ir demonstrējuši materiālus un sistēmas ēku pasīvai dzesēšanai naktī. Taču iepriekšējās sistēmas nevarēja arī atspoguļot saules gaismu, tāpēc tās dienas laikā neatdzisa.

Ventilators saka, ka, pārklājot visu jumtu ar materiālu, vajadzētu novērst nepieciešamību pēc gaisa kondicionēšanas. Grupa plāno izmantot ražošanas tehnoloģiju, kas tiek izmantota pārklātu logu izgatavošanai, un, iespējams, būs iespējams izgatavot materiālu, kas ir tikai aptuveni divus mikrometrus biezs, uz vieglām plastmasas plēvēm, lai atvieglotu uzstādīšanu. Bet nākamais solis ir pieticīgs: viņi pāries no astoņu collu demonstrācijas uz kvadrātmetru materiāla flīzes.

paslēpties