Этот «умный» материал изменяет свою прозрачность в зависимости от температуры и отражает солнечное излучение, обеспечивая охлаждение помещений.
Качества нового «умного» полимера
Университет Райса, расположенный в Хьюстоне, штат Техас, США, известен своими сильными программами в области науки и инженерии. Разработанный в университете материал относится к термохромным полимерам — он меняет свои свойства при изменении температуры. При повышении температуры полимер становится непрозрачным, что уменьшает количество тепла, поступающего в здание. Это позволяет поддерживать комфортную температуру внутри помещения без использования энергии для кондиционирования воздуха. При этом материал не препятствует прохождению света в холодную погоду, когда окна остаются прозрачными.
Современные термохромные материалы имеют ряд серьёзных недостатков: короткий срок службы, высокую стоимость и недостаточную эффективность. Они редко используются в массовом строительстве и автомобильной промышленности из-за сложностей производства и недолговечности. Однако учёным из Университета Райса удалось преодолеть эти ограничения. Они объединили два полимера со специальной солью, создав долговечный и эффективный материал, сохраняющий свои свойства на протяжении 60 лет.
Преимущества этого изобретения
Одно из главных преимуществ нового материала — его потенциал для использования в «умных» окнах, способных охлаждать здания без дополнительных затрат энергии. Такие окна будут автоматически регулировать поступление солнечной энергии в зависимости от температуры на улице, снижая нагрузку на системы кондиционирования воздуха. По словам ведущего исследователя Шрихари Саджу, «можно представить себе окно, которое становится менее прозрачным при повышении температуры на улице, сохраняя при этом прохладу в помещении и не расходуя энергию».
Чтобы проверить эффективность нового материала, команда учёных провела компьютерное моделирование, имитируя его работу в различных климатических условиях по всему миру. Результаты показали, что материал превосходит существующие термохромные покрытия по долговечности и способности к терморегуляции. Также были проведены испытания на устойчивость к воздействию окружающей среды, подтвердившие долговечность и стабильность полимера.
Чем будет полезна новая разработка
Эта разработка открывает новые возможности для устойчивого строительства. Снижение потребности в кондиционировании воздуха не только уменьшит затраты на электроэнергию, но и сократит выбросы углекислого газа. Системы кондиционирования уже потребляют 7% мировой энергии и отвечают за 3% глобальных выбросов углерода. В условиях изменения климата «умный» полимер может стать решением для значительного снижения этих показателей и повышения энергоэффективности зданий на многие десятилетия.
Источник: ecosphere.ru
комментарий