Atrado priemonę, padėsiančią efektyviai ir taupiai apsaugoti patalpas nuo karščio ir šalčio

Kadangi temperatūra tampa vis ekstremalesnė, vasarą ir žiemą žmonės vis dažniau užsidaro patalpose ir įsijungia oro kondicionierių arba šildytuvą. Tačiau šios energijos reikalaujančios sistemos, deja, tik dar labiau paaštrina problemą.

Todėl, norėdami sumažinti šį poveikį, mokslininkai kuria medžiagas ir dangas, kurios gali pasyviai šildyti arba vėsinti pastatus ar transporto priemones. Kai kurios iš jų veikia atspindėdamos saulės šviesą, o kitos naudoja spindulinį vėsinimą, šilumą skleisdamos į dangų infraraudonųjų spindulių bangomis.

Atlikdama naująjį tyrimą, Stanfordo mokslininkų komanda sukūrė naujus dažus, kurie galėtų gerokai blokuoti šilumą, kad pastatų vidus būtų šiltesnis arba vėsesnis pagal poreikį, nesuvartojant tiek daug energijos. O estetiškai nusiteikusiems žmonėms, kuriuos galėjo atstumti atspindintys itin balti dažai, siūlomi įvairių spalvų dažai.

Naujieji dažai sudaryti iš dviejų sluoksnių. Apatiniame sluoksnyje yra aliuminio plaušelių, kurie atspindi iki 80 proc. į juos patenkančių infraraudonųjų spindulių ir neleidžia prasiskverbti šilumai. Viršuje yra itin plonas išorinis sluoksnis, skaidrus infraraudoniesiems spinduliams, sudarytas iš neorganinių nanodalelių, kurios gali būti įvairių spalvų. Šiais dažais būtų galima dažyti pastatų išorę, kad vasarą jie sulaikytų karštį, ir vidaus sienas, kad geriau žiemą jie geriau sulaikytų šilumą patalpose.

Komanda išbandė baltos, mėlynos, raudonos, geltonos, žalios, oranžinės, violetinės ir tamsiai pilkos spalvų dažų pavyzdžius ir nustatė, kad kiekvienas iš jų maždaug 10 kartų geriau atspindi aukštą vidutinio infraraudonojo spektro šviesą nei tradiciniai tų pačių spalvų dažai.

Atliekant laboratorinius eksperimentus, naujieji dažai sumažino šildymui reikalingos energijos kiekį maždaug 36 proc., o vėsinimui – daugiau kaip 20 proc. Po to mokslininkai atliko vidutinio dydžio daugiabučių namų, esančių įvairiose JAV klimato zonose, viduje ir išorėje nudažytų nauja medžiaga, modeliavimą ir nustatė, kad per metus bendras energijos suvartojimas šildymui ir vėsinimui sumažėjo apie 7,4 proc.

Taip pat buvo patikrintas dažų ilgaamžiškumas ir nustatyta, kad jie nepraleidžia vandens ir nepraranda savo eksploatacinių savybių po savaitę trukusio 80 laipsnių Celcijaus karščio ar -196 laipsnių Celcijaus šalčio temperatūros poveikio. Didelio ir mažo rūgštingumo aplinka jiems taip pat nesukėlė didelių problemų.

Tyrėjai teigia, kad dar labiau patobulinus naujuosius dažus, jie galėtų tapti pagrindine pasyvia klimato kontrolės priemone, sumažinančia priklausomybę nuo daug energijos reikalaujančių šildymo ir vėsinimo sistemų.

Tyrimai paskelbti žurnale PNAS.

Parengta pagal „New Atlas“.