Selektívny hrejivý povlak chráni plodiny pred chladnými nocami
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 20. 11. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Základným faktom je, že teploty v noci klesajú, čo môže poškodiť úrodu, vybavenie a infraštruktúru. Tím vedcov preto vytvoril nový povlak, ktorý selektívne absorbuje a odráža rôzne vlnové dĺžky infračerveného svetla, aby efektívne udržiaval predmety v teple.
Atmosféra Zeme je priehľadná pre určité infračervené vlnové dĺžky, čiže tepelnú energiu. To znamená, že môžu prechádzať a vypúšťať sa do extrémneho chladu vesmíru. Tento jav využívajú vedci, ktorí vyvíjajú systémy sálavého chladenia budov, ale je to tiež dôvod, prečo povrch cez noc zažíva taký drastický pokles teploty.
Tieto teplotné výkyvy, ako aj následné efekty, ako je mráz a rosa, môžu poškodiť úrodu, elektrické vedenia a ďalšie zariadenia a infraštruktúru, ktoré sú vystavené poveternostným vplyvom. Aktívne otepľovanie zvyčajne zahŕňa ohrievače, ktoré spotrebúvajú energiu a môžu mať veľkú environmentálnu stopu.
V novej štúdii však vedci z Čínskej akadémie vied vytvorili systém radiačného otepľovania, ktorý funguje pasívne. Tím vytvoril takzvaný nanofotonický film, ktorý selektívne odráža a absorbuje rôzne vlnové dĺžky svetla, aby maximalizoval teplo čohokoľvek, na čo je umiestnený. Kľúčom je odrážať vlnové dĺžky v rozsahu 8 až 14 mikrometrov, pre ktoré je atmosféra priehľadná, a zároveň absorbovať vlnové dĺžky v rozsahu 5 až 8 a 14 až 16 mikrometrov, čiže radiačné pásma.
Film bol vyrobený z piatich ultratenkých, striedajúcich sa vrstiev germánia a sulfidu zinočnatého. Spoločne tieto materiály dosahujú odrazivosť 0,91 v priehľadnom rozsahu a pohltivosť 0,7 v pásoch žiarenia. Pri vonkajších testoch povlak úspešne udržal pokrytý povrch o 2,1 °C teplejší ako povrch, ktorý odrážal všetky vlnové dĺžky, a o 4,4 °C teplejší ako povrch, ktorý absorboval všetky vlnové dĺžky.
Môže to znieť ako problém, ktorý by mohli vyriešiť prikrývky alebo iné základné veci na zakrytie, ale tím tvrdí, že táto technológia je oveľa efektívnejšia pri ochrane zraniteľných povrchov a predmetov. Navyše, ak by bol film inštalovaný na budovách, mohol by ich cez noc udržiavať na príjemnej úrovni teploty a zároveň by slušne znížil náklady za energie.
Výskum bol nedávno publikovaný v magazíne Light: Science & Applications.
