Eletrochromický materiál môže pomôcť zohriať i ochladiť budovy
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 1. 11. 2021
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Možno ste už počuli o takzvaných elektrochromických oknách alebo slnečných okuliaroch, ktoré sa dajú elektronicky prepínať medzi čírym a tónovaným stavom. Rovnaká technológia bola teraz aplikovaná na nový materiál, ktorý by mohol ohrievať, ale aj chladiť budovy, ak je namontovaný na ich vonkajších stenách.
Aj keď nie všetky fungujú presne rovnakým spôsobom, elektrochromické zariadenia zvyčajne obsahujú dve tenké, číre vrstvy elektródového materiálu, medzi ktorými je vložený elektricky citlivý materiál. Tento materiál je štandardne priehľadný, ale stmavne, keď medzi vrstvami elektród prechádza elektrický prúd.
Nový materiál, ktorý vyvinuli vedci z Dukeovej univerzity v Severnej Karolíne, funguje podobným spôsobom. Obsahuje dve elektródové vrstvy vyrobené z grafénu, z ktorých každá má na jednej strane nanesenú zlatú mriežku na zvýšenie elektrickej vodivosti. Medzi týmito vrstvami je potom tekutý elektrolyt, ktorý obsahuje kovové nanočastice. Na spodnej strane materiálu je vrstva reflexnej látky, inak povedané zrkadlo.
Keď medzi elektródami prechádza elektrický prúd, nanočastice reagujú zhlukom v blízkosti hornej elektródy. To spôsobí, že elektrolyt sčernie, takže absorbuje a zachytáva viditeľné aj blízke infračervené spektrá prichádzajúceho slnečného svetla. Materiál sa v dôsledku toho zahrieva, čo by mohlo umožniť rozšíriť existujúci vykurovací systém budovy.
Keď sa elektrický prúd obráti, nanočastice v elektrolyte sa rozdelia a premenia ho na priehľadný, aby odhalili spodné zrkadlo. Toto zrkadlo odráža slnečné svetlo preč od materiálu a navyše umožňuje únik akéhokoľvek blízkeho infračerveného svetla (tepla), ktoré môže byť za ním zachytené. Týmto spôsobom môže pomôcť, aby zostala budova chladná. Je však potrebné poznamenať, že reflexná vrstva nie je priehľadná, takže materiál nemožno použiť ako okenné sklo.
Vedci teraz ďalej vyvíjajú technológiu, ktorá bude zahŕňať zvýšenie počtu cyklov medzi priehľadnými a nepriehľadnými stavmi. V súčasnosti to materiál môže urobiť len asi 24-krát, kým stratí svoju účinnosť.
Tím si vie predstaviť, že tento druh technológie by mohol vytvoriť určitý druh plášťa alebo fasády budov na pasívne vykurovanie a chladenie, čím sa výrazne zníži množstvo energie, ktorú systémy vykurovania, vetrania a klimatizácie spotrebujú.
Výskum je opísaný v článku, ktorý bol nedávno publikovaný v magazíne American Chemical Society Energy Letters.
