Новий напівпрозорий охолоджуючий матеріал може зробити революцію в індустрії кондиціонування

Щоб допомогти змінити тенденцію традиційних енергоємних механічних кондиціонерів, група дослідників з Університету Колорадо розробила метаматеріальну плівку, призначену для ефективного випромінювання тепла в будь-який час доби. Як повідомляється, це напівпрозорий тип плівки, який буде здатний охолоджувати будинок за рахунок буквально нульових витрат енергії. Враховуючи, наскільки великими є рахунки за електроенергію в літні місяці в таких місцях, як Арізона, південна Каліфорнія або Флорида, прорив дослідників, здається, готовий витіснити старомодні кондиціонери – якщо інновація дійсно спрацює.

Дослідження, проведене дослідниками з факультетів машинобудування, матеріалознавства та інженерії Університету Колорадо та аерокосмічної інженерії, а також групою з Університету Вайомінгу, нещодавно було опубліковано в рецензованому журналі Science. В анотації дослідження стверджується, що “пасивне радіаційне охолодження забирає тепло з поверхонь і випромінює його в космос у вигляді інфрачервоного випромінювання, для якого атмосфера є прозорою”. Проблема полягала в тому, що команді необхідно було знайти матеріал, придатний для роботи з невідповідністю щільності енергії сонячного випромінювання і потоку низькочастотного інфрачервоного випромінювання.

Університет Колорадо

“Ми випадковим чином вбудували резонансні полярні діелектричні мікросфери в полімерну матрицю, в результаті чого вийшов метаматеріал, який повністю прозорий для сонячного спектру і має інфрачервону емісійну здатність більше 0,93 через атмосферне вікно”, – йдеться в дослідженні. “При покритті сріблом метаматеріал демонструє потужність радіаційного охолодження в полуденний час 93 Вт/м2 під прямими сонячними променями. Що ще більш важливо, ми продемонстрували високопродуктивне, економічне виробництво метаматеріалу з рулону в рулон, що є життєво важливим для просування радіаційного охолодження як життєздатної енергетичної технології”.

Іншими словами, напівпрозорий матеріал, розроблений командою, має крихітні сфери діоксиду кремнію, які допомагають йому випускати будь-яке інфрачервоне випромінювання, в той же час заперечуючи поглинання будь-якого сонячного випромінювання. Для цього плівка ефективно пропускає будь-яке сонячне випромінювання, дозволяючи команді нанести на один бік матеріалу відбиваючий матеріал, який відводить це випромінювання. Якщо його встановити в будинку, цей світловідбиваючий матеріал буде відштовхувати тепло, поглинаючи при цьому прохолодне повітря. Енергія не потрібна.

Варто зазначити, що дослідження, хоча і опубліковане, стосується відносно недослідженої галузі. Ті, хто розробляв подібні рішення з радіаційного охолодження в минулому, виявили, що робоча система досить дорога і складна в масштабуванні. Нинішня команда згадувала про масштабованість своєї розробки, але до початку подальших випробувань важко зробити правильне припущення на даний момент.

Рекомендації редакції

• З’явилася нова причина, чому жорсткі диски можуть бути кращими за SSD
• Ця супер-розумна технологія може знизити тепловіддачу процесора на 150
• Дзеркала Джеймса Вебба майже, але не зовсім, охолоджені
• Телескопи на повітряних кулях можуть змінити правила гри в астрономії
• AirPods наступного покоління можуть дозволити іншим замінити ваш ANC

Source: digitaltrends.com