Този нов вид интелигентен материал ни позволява да поддържаме температурата в сграда без да използваме огромни количества енергия за това.
Изследователи от училището по молекулярно инженерство Pritzker (PME) към Чикагския университет са разработили интересно решение за регулиране на температурата на сградите. Те проектират строителен материал, подобен на хамелеон, който променя цвета си и количеството топлина, което абсорбира и излъчва, в зависимост от външната температура.
За да уточним, материалът може да излъчва до 92 процента от инфрачервената топлина, която съдържа, като по този начин охлажда вътрешността на сградата. А в по-студените дни материалът излъчва само седем процента от своята инфрачервена светлина, което помага на сградата да остане топла.
„По същество измислихме нискоенергиен начин да третираме сградата като човек; добавяте слой, когато ви е студено, и сваляте слой, когато ви е горещо“, асистент професор По-Чун Хсу, който ръководи изследването, се казва в изявление. „Този вид интелигентен материал ни позволява да поддържаме температурата в сграда без това да коства огромни количества енергия.“
Проучването е публикувано в Nature Sustainability.
Hsu Group
Имаме нужда от сгради, които могат да се адаптират към екстремни и променливи климатични условия
Според проучване сградите консумират почти 151 EJ енергия, което се равнява на 36% от крайното потребление на енергия в света. А около 30% от световното потребление на енергия се използва за експлоатацията на сградите. Те отделят и 10% от всички глобални парникови газове. Половината от този енергиен отпечатък може да бъде проследен до отоплението и охлаждането на вътрешните пространства.
Тъй като глобалното затопляне причинява екстремни метеорологични явления, ние трябва да създаваме сгради, които могат да се адаптират към променливото време.
Новият строителен материал е незапалим и електрохромен
Професор Хсу и колегите му проектират незапалим „електрохромен“ строителен материал, който съдържа слой, който може да поеме твърда мед, която задържа най-много инфрачервена топлина или воден разтвор, който излъчва инфрачервена светлина.
Устройството използва малко количество електричество, за да задейства химическата промяна между тези състояния, като или отлага мед в тънък филм, или отстранява тази мед.
Устройството може да превключва „бързо и обратимо между метално и течно състояние“ и ефективно да превключва между двете конформации дори след 1800 цикъла.
Hsu Group
Към устойчиво бъдеще
Сега изследователите изследват различни начини за производство на материала.
Досега екипът е създавал парчета от материала, които са с размери само шест сантиметра. Въпреки това, много такива парчета от материала могат да бъдат сглобени в по-големи листове и материалът също може да бъде променен, за да използва различни персонализирани цветове, без да възпрепятства способността му да абсорбира инфрачервеното.
„Ние демонстрирахме, че радиационният контрол може да играе роля в контролирането на широк диапазон от температури на сградата през различните сезони“, казва Хсу. „Продължаваме да работим с инженерите и строителния сектор, за да разгледаме как това може да допринесе за едно по-устойчиво бъдеще.“
Източник: InterestingEngineering
