Naukowcy z Uniwersytetu Notre Dame opracowali nową powłokę dedykowaną okiennym szybom, która blokuje generujące ciepło światło podczerwone i ultrafioletowe, jednocześnie nie wpływając negatywnie na przepuszczalność światła widzialnego. Powłoka ta może aż o jedną trzecią obniżyć koszty klimatyzowania pomieszczeń w ciepłym klimacie.
Nowy sposób na oszczędne schładzanie budynków
Folie i powłoki blokujące promienie Słońca są dostępne na rynku od dziesięcioleci, ale ich skuteczność bywa… różna. Większość z nich zaprojektowano bowiem tak, że sprawdzają się najlepiej, kiedy światło pada na nie pod kątem 90 stopni. Tymczasem kąt padania światła słonecznego w ciągu dnia nieustannie się zmienia, rzecz jasna za sprawą położenia Słońca na niebie.
Nowa powłoka opracowana przez badaczy z Uniwersytetu Notre Dame – profesora Tangfeia Luo i doktora Seongmina Kima, spełnia swoją rolę i zachowuje wysoką wydajność w blokowaniu ciepła niezależnie od tego, gdzie na niebie znajduje się Słońce. Jak wskazują naukowcy, jest to powłoka ultracienka, składająca się z warstw krzemionki, tlenku glinu, i tlenku tytanu umieszczonych na szklanej podstawie. Ponadto zawiera ona polimer silikonowy, taki jak ten stosowany w soczewkach kontaktowych. Polimer ten zwiększać jej właściwości chłodzące.
Co ciekawe, kolejność wymienionych warstw ma bardzo duży wpływ na właściwości omawianej powłoki. Jak naukowcy znaleźli ich optymalną konfigurację? Przetestowanie tak po prostu każdej możliwej opcji byłoby zbyt wymagające i dlatego badacze sięgnęli po technikę tak zwanego kwantowego wyżarzania, a następnie zweryfikowali uzyskane rezultaty eksperymentalnie.
Bardzo obiecujące rozwiązanie
Powłoka stworzona przez badaczy z Uniwersytetu Notre Dame, cechująca się grubością 1,2 mikrona, ma być skuteczniejsza w zapobieganiu ogrzewaniu wnętrz budynków niż wszystkie inne dostępne na rynku powłoki redukujące ciepło. Podczas testów ich rozwiązanie było w stanie obniżyć temperaturę otoczena o nawet 5,4 do 7,2 stopni Celsjusza.
Tangfei Luo porównał swoją powłokę do okularów słonecznych z polaryzacją, ponieważ one także zmniejszą intensywność docierającego światła słonecznego. Jednak w przeciwieństwie do okularów przeciwsłonecznych nowa powłoka jest kompletnie przezroczysta. Jej ważną zaletą jest też to, że można ją nałożyć na okna już zbudowanych budynków czy szyby już wyprodukowanych samochodów.
Oczywiście czas pokaże, czy powłoka badaczy z Uniwersytetu Notre Dame opuści laboratorium i zostanie skomercjalizowana. Na razie w kwestii potencjalnej komercjalizacji tej technologii niczego nie wiadomo. Pytanie brzmi, czy produkcja omawianej powłoki jest prosta i czy można prowadzić ją na masową skalę.
Źródło: Uniwersytet Notre Dame, fot. tyt. Uniwersytet Notre Dame