Powłoka radiacyjna dostosowująca się do temperatury (temperature-adaptive radiative coating – TARC) wykorzystuje znane już systemy radiacyjnego chłodzenia. Nie są one wprawdzie żadną nowością, jednak rozwiązanie z Barkeley Lab ma jedną zasadniczą zaletę. Standardowe systemy polegają bowiem na pobieraniu promieniowania cieplnego z budynku i emitowaniu go do atmosfery, co w gorące dni może w znaczący sposób i dość tanio obniżyć temperaturę wewnątrz zamkniętych pomieszczeń. Sęk w tym, że takie systemy nie sprawdzają się zimą, kiedy to również przyczyniają się do chłodzenia budynków.

I właśnie rozwiązaniem tego problemu może być powłoka TARC. Charakteryzuje się ona tym, że w letnie dni będzie odbijała światło słoneczne i ciepło, natomiast zimą pozostanie w tym względzie neutralna.

Kluczem do takiego rozwiązania okazał się związek zwany dwutlenkiem wanadu. Ma on taką dość nietypową właściwość, że po przekroczeniu temperatury 67°C przewodzi elektryczność, ale nie ciepło. Stworzona z tego materiału powłoka dachowa pochłania promieniowanie podczerwone, a następnie emituje je, dzięki czemu utrzymuje je z dala od budynku. Kiedy jednak temperatura spadnie, powłoka ta przestaje być barierą dla ciepła i przepuszcza je do wnętrza budynku.

Naukowcy przetestowali powłokę o powierzchni 2 cm² i porównali je z innymi próbkami dostępnych na rynku rozwiązań. Okazało się, że powłoka TARC odbijała ok. 75% światła słonecznego, ale gdy temperatura otoczenia przekroczyła 30°C, emitowała już 90% ciepła. Natomiast gdy temperatura spadła poniżej 15°C, powłoka TARC wydalała zaledwie 20% pozyskanego ciepła.

Na podstawie tych badań przygotowano symulację działania powłoki TARC przez cały rok w 15 różnych strefach klimatycznych. Okazało się, że przeciętne amerykańskie gospodarstwo domowe mogłoby zaoszczędzić na ogrzewaniu i chłodzeniu nawet do 10%. Obecnie planowane jest stworzenie większych prototypów powłoki TARC i sprawdzenie, jak w praktyce będzie zachowywać się taka powłoka dachowa.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Inne

Materiał aktywowany światłem może magazynować energię na lata

Brytyjscy naukowcy opracowali nowy materiał, który jest w stanie przechowywać energię przez całe miesiące, a nawet lata. Zaś po podgrzaniu uwalnia ją w postaci ciepła.

Materiały

Ten materiał jednocześnie przewodzi i izoluje ciepło

Amerykańscy naukowcy odkryli materiał, które może jednocześnie być przewodnikiem ciepła, jak i izolatorem cieplnym. Takie rozwiązanie pozwoli zmniejszyć ryzyko przegrzewania się np. urządzeń elektronicznych.

Autorzy powłoki liczą nie tylko na to, że potwierdzą się wyniki wcześniejszych badań. Według nich materiał ten będzie mógł być zaadoptowany również do innych zastosowań, m.in. do regulacji temperatury w samochodach, urządzeniach elektronicznych, a nawet ubraniach.

Źródło: Berkeley Lab