Lakóépületek, ipari létesítmények, erőművek hűtésére, sőt, napelemek hatékonyságának növelésére is alkalmas lehet az áram és víz nélkül, megállás nélkül működő ökoburkolat.
A Coloradói Egyetem (Boulder, Egyesült Államok) mérnökcsapata olyan metaanyagot – a természetben nem létező, speciális tulajdonságokkal bíró anyagot – hozott létre, amely tetszőleges méretű épületfelület burkolására alkalmas, és egyfajtapasszív légkondicionálókéntműködik. Az ökoburkolat nem kevesebbet tud, mint hogy mindenfajta energia- és vízfelhasználás nélkül lehűti a vele bevont épületszerkezeteket, még akkor is, ha azok közvetlen napsütésnek vannak kitéve.
Környezetbarát megoldás
A metaanyag-bevonat oly módon hűti a vele beburkolt épületet, hogy hatékonyan visszaveri a beeső napfényt, miközben infravörös sugárzás formájában elvezeti a felület saját hőjét is. A Science folyóiratban leírt új burkolóanyag környezetbarát kiegészítő megoldást kínálhat a hővel működő erőművek hűtésére, amelyeknek üzemi hőmérsékleten tartása a jelenlegi technológiák mellett nagy mennyiségű hűtővizet és elektromosságot igényel.
A coloradói kutatók hibrid üveg-polimer burkolóanyagának vastagsága mindössze 50 mikron– alig több, mint a konyhai alufóliáé –, és gazdaságos módon, hengerekre tekercselve gyártható, ezért tetszőlegesen nagy mérettartományban előállítható úgy lakóépületek, mint gazdasági és ipari létesítmények burkolására.
A hűtésre használható üveg-polimer hibrid metaanyag vázlatos szerkezete
Forrás: Science
„Arra számítunk, hogy alacsony gyártási költségeinek köszönhetően az új anyag áttörést hoz majd a sugárzásos hűtési technológia gyakorlati alkalmazásában” – nyilatkozta Xiaobo Yin, az egyetem mechanikai mérnöki tanszékének, valamint anyagmérnöki és anyagtudományi programjának oktatója, a kutatás társirányítója.
Passzív sugárzás
Az anyag működésének kulcsaa passzív sugárzásos hűtéskéntismert jelenség, melynek révén a tárgyak természetes módon, külső energiaforrás bevonása nélkül, infravörös sugárzás formájában hőt vesztenek. A passzív hősugárzás jelenségét már korábban is kihasználták az építészek egyes lakóépületek éjszakai lehűlésének elősegítésére, de a nappali hűtés a melegebb klímán mindeddig megoldhatatlan tervezési problémát jelentett. Napsütésnek kitett épületszerkezetek esetében már egészen kis mennyiségű közvetlenül elnyelt napenergia is elegendő a passzív hűtés hatásának semlegesítésére.
A Boulder mérnökei kettős kihívással szembesültek: olyan anyagot kellett létrehozniuk, amely teljesen visszaveri a napsugárzást a légkörbe, ugyanakkor lehetőséget biztosít arra, hogy az alatta meghúzódó szerkezetből hő távozzék el infravörös sugárzás formájában. A feladatot úgy oldották meg, hogya látható fénytartományban visszaverő, viszont az infravörös tartományban kisugárzó üveg mikrogyöngyöket ágyaztak be a polimer hordozórétegbe.Mindezt alulról megtoldották egy vékony ezüstréteggel, amely maximalizálja az anyag spektrális visszaverő képességét. Mind az üveg-polimer metaanyag gyártása, mind az ezüstbevonat hozzáadása ipari méretben, hengeres eljárással történik.
Forrás/bővebben: origo.hu
