Farebný nový náter blokuje teplo, aby chladil v lete a ohrieval v zime
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 18. 8. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vykurovanie a chladenie predstavujú veľkú časť spotreby energie v domácnostiach a má aj dopad na životné prostredie, takže systémy, ktoré dokážu pasívne kontrolovať vnútornú klímu, sú dôležité. Vedci zo Stanfordskej univerzity teraz vytvorili nový typ farebného náteru, ktorá bráni teplu vniknúť alebo uniknúť, a dá sa vyrobiť v rôznych farbách.
Keď sa teploty stanú extrémnejšími, ľudia sa počas leta a zimy budú častejšie sťahovať do vnútorných priestorov, pričom využijú klimatizáciu alebo kúrenie. Vedci preto pracujú na materiáloch a náteroch, ktoré môžu pasívne vyhrievať alebo chladiť budovy či vozidlá. Niektoré fungujú tak, že odrážajú slnečné svetlo, zatiaľ čo iné využívajú radiačné chladenie na vyžarovanie tepla ako infračervené vlny vo vzduchu.
V novej štúdii tím zo Stanfordskej univerzity vyvinul novú farbu, ktorá by mohla výrazne blokovať teplo a udržiavala interiér budov teplejší alebo chladnejší podľa potreby bez toho, aby sa spotrebovalo množstvo energie. A pre esteticky založených ľudí, ktorých by reflexné superbiele farby mohli odradiť, je nový náter k dispozícii v rôznych farbách.
Tento náter sa skladá z dvoch vrstiev. Spodná vrstva obsahuje hliníkové vločky, ktoré odrážajú až 80 % infračerveného žiarenia, ktoré na ne dopadá, a zabraňujú tak prenikaniu tepla. Na vrchu je ultratenká vonkajšia vrstva, ktorá je priehľadná pre infračervené žiarenie a pozostáva z anorganických nanočastíc, ktoré sú dostupné v rôznych farbách. Myšlienkou je, že táto farba by sa mohla aplikovať na vonkajšiu stranu budov, aby sa teplo nedostalo dnu v lete, a vnútorné steny, aby lepšie držali teplo vo vnútri v zime.
Tím testoval vzorky farieb v bielej, modrej, červenej, žltej, zelenej, oranžovej, fialovej a tmavosivej verzii a zistil, že každá bola asi 10-krát lepšia pri odrážaní infračerveného svetla vo vysokých a stredných vlnách ako tradičné nátery rovnakých farieb. V laboratórnych experimentoch nové farby znížili energiu potrebnú na ohrev o približne 36 % a chladenie o viac ako 20 %. Ďalej výskumníci vykonali simulácie stredne veľkých bytových domov v rôznych klimatických podmienkach v USA, natretých zvnútra aj zvonka novým materiálom, a zistili, že celková spotreba energie na vykurovanie a chladenie klesla za rok o približne 7,4 %.
Trvanlivosť farieb bola tiež testovaná a zistilo sa, že sú vode odpudivé a neutrpeli žiadnu stratu výkonu po týždňovom vystavení vysokým teplotám až 80 °C alebo nízkym teplotám až -196 °C. Prostredia s vysokou a nízkou kyslosťou im tiež príliš nevadili.
Vedci tvrdia, že s ďalším dolaďovaním by nové farby mohli byť kľúčovým nástrojom pre pasívnu reguláciu klímy, čím sa zníži závislosť od energeticky náročných systémov pre vykurovanie a chladenie budov.
Výskum nedávno bol publikovaný v magazíne PNAS.
