Материал, който охлажда нагрети от Слънцето повърхности без необходимост от електричество, бе създаден от испански изследователи, съобщава „Евронюз“. Наноматериалът може да охлади с до 13 градуса и би могъл да бъде алтернатива за облекчаване на нарастващите сметки за ток при охлаждане – близо 20% от световното потребление на електроенергия. За сравнение, климатиците обикновено намаляват до 15-20 градуса външната температура.
Откритието е на изследователи от Института за микро- и нанотехнологии в Мадрид, и се основава на т. нар. пасивно радиационно охлаждане през деня – техника, която използва особеност на земната атмосфера. Съществува диапазон в инфрачервения спектър, между 8 и 13 микрометра, през който топлината се отвежда директно в Космоса, без да бъде задържана. Материал, който излъчва силно в този диапазон, а същевременно отразява слънчевата радиация, може да се охлади до температура, по-ниска от тази на околния въздух — без нужда от електричество, компресор или друг източник на енергия.
За експеримента си учените избират поливинилиден флуорид (PVDF) — полимер, който вече е известен със способността си да излъчва топлина в инфрачервения спектър. Този материал съчетава комплекс от свойства, които го правят идеален за целта: освен че ефективно излъчва топлина, той е устойчив на ултравиолетово лъчение и отблъсква водата. Това означава, че би бил много издръжлив и ефикасен при продължително излагане на външни условия, обяснява Кристина Висенте, изследовател в Института за микро- и нанотехнологии и ръководител на проекта.
Ключът към иновацията обаче е не толкова в самия материал, колкото в начина, по който е структуриран. Екипът инфилтрира полимера в нанопорести шаблони от анодиран алуминиев оксид, създавайки триизмерни структури, чиято вътрешна геометрия може да бъде прецизно контролирана. Това е от решаващо значение, тъй като оптичните характеристики на тези охлаждащи материали зависят от структурата им на наномащаб.
Резултатите потвърждават потенциала на технологията: оптимизираната версия на материала, обработена чрез ултрабързо охлаждане след инфилтрирането на полимера, отразява средно 82,4% от падащата слънчева радиация и излъчва 96,7% от топлината в инфрачервения диапазон от 8 до 13 микрометра — именно диапазонът, през който тази топлина се отвежда в Космоса.
На теория тази комбинация осигурява охлаждаща мощност от 182,3 вата на квадратен метър при слънчево облъчване от 1000 W/m². Извършен е и практически тест върху покрив в Трес Кантос, Мадрид, при който максималното слънчево облъчване достига 962 W/m² и резултатите са потвърдени в реални условия.
Подробности за проучването са публикувани в научното списание Nanophotonics. Изследователите сами подчертават, че технологията все още е в процес на разработка, но посочват, че производственият процес е сравнително евтин и съвместим със съществуващите промишлени процеси. Материалът може да се използва при изграждането на фасади и покриви на сгради до електронни устройства, превозни средства и дори лични охладителни системи, всички с една и съща цел: да се намали зависимостта от климатизация и емисиите, свързани с нея.
