Mokslo ir technologijų pasaulis

Tyrėjų komanda iš Kolorado universiteto Boulderyje ir Vajomingo universiteto sukūrė medžiagą, galinčią pastatus vėsinti net ir esant tiesioginiam saulės spindulių ant jų paviršių kritimui, ir tam nereikalaujančią vandens ar energijos sunaudojimo. Metamedžiaga gali būti gaminama didmeniniu būdu ir yra potencialiai gyvenamųjų namų ir jėgainių vėsinimą transformuoti galinti medžiaga.

Metamedžiaga naujasis pluoštas vadinamas todėl, jog neįprastų – tokių, kokios gamtoje nerandamos – savybių jam suteikia jo mikrostruktūra, o ne elementų, iš kurių jis pagamintas, savybės.

Galimybę vėsinti pastatus tokiu būdu, kokiu pluoštas gali tai atlikti, jam suteikia dvilypis jo sąveikos su elektromagnetine spinduliuote pobūdis – pluoštas gali ne tik efektyviai atspindėti į jį krintančius saulės spindulius, bet ir praleisti iš pačio vėsinamo objekto paviršiaus spinduliuojamus infraraudonuosius spindulius (šilumą).

Metamedžiaga yra 50 mikrometrų storio – tik kiek storesnė už daugelio žmonių virtuvėse randamą aliuminio foliją – ir sąveikauti su saulės šviesa tokiu būdu, kuris jai būdingas, gali dėl joje matomąjį spektrą išsklaidančių, bet infraraudonuosius spindulius praleidžiančių, esančių daugybės mažyčių stiklinių mikrosferų, patalpintų polimero pluošte.

Kad metamedžiaga saulės spinduliuotę atspindėtų maksimaliai, po minėtomis medžiagos dalimis tyrėjų komanda patalpino ploną gerai šviesą atspindėti galinčio sidabro sluoksnį.

Kaip teigiama Kolorado universiteto Boulderyje parengtame pranešime, nors dauguma pastatų naktį išspinduliuoja dalį sugertos šilumos, istoriškai pastatų vėsinimo srityje pasiekti, kad toks išspinduliavimas vyktų ir dieną, buvo kur kas sunkiau. Pastatai, į kuriuos atsimuša net ir nedidelis saulės energijos kiekis, paprastai daugiau šios šilumos sugeria, nei išspinduliuoja į aplinką.

„Vos 10-20 kvadratinių šios medžiagos metrų ant namo stogo galėtų puikiai atvėsinti vienos šeimos gyvenamą namą vasaros metu“ – teigė Vajomingo universiteto docentas, vienas iš medžiagą pristatančio tyrimo autorių Gang Tan.

Medžiaga galėtų praversti ne tik vėsinant gyvenamuosius namus, bet ir didelėmis vandens ir elektros energijos sąnaudomis pasižymininčių įrengimų turinčias termoelektrines jėgaines.

Dar vienas medžiagos privalumas – tai, jog ji pritaiktyta ekonomiškai gamybai dideliais mastais.

„Mūsų įsitikinimu, šis mažai kainuojantis gamybinis procesas turės reikšmingus pokyčius sukelti galinčios reikšmės realiems šios spinduliuojamojo vėsinimo technologijos pritaikymams“ – teigė Xiaobo Yin, Kolorado universiteto Boulderyje docentas ir taip pat vienas iš tyrimo bendraautorių.

Be to, ši metamedžiaga gali padėti ir sprendžiant kitą problemą – kaip atvėsinti, nuo per didelio saulės kiekio perkaistančius ir dėl to efektyvumą laikinai prarasti galinčius, saulės kolektorius.

„Pritaikydami šią medžiagą saulės kolektoriaus paviršiui galime atvėsinti kolektorių ir atstatyti papildomus vieną du procentus saulės energijos efektyvumo“ – teigė X. Yin.