Az egyesült királyságbeli Cambridge-i Egyetem tudósai egy környezetbarát alternatíván dolgoznak. Találmányuk egy növényi alapú fóliából áll, amely napfény hatására is hűvös marad. Az anyagot egy napon arra lehetne használni, hogy külső energiaellátás nélkül hűtsék az épületeket és az autókat. A különböző textúrákban és élénk, irizáló színekben kapható anyag esztétikailag is tetszetős – írja az Euronews.
Ahhoz, hogy egy anyag napközben hűvösebb maradjon, mint a körülötte lévő levegő, két kritikus követelmény van. Magas napfényvisszaverő képességgel kell rendelkeznie, hogy visszaverje a nap melegét, és ne melegítse fel a körülötte lévő levegőt. Az infravörös sávokban is magas emissziós képességgel kell rendelkeznie, hogy hatékonyan sugározza ki a hőt.
Csak néhány anyag rendelkezik ezekkel a tulajdonságokkal, és a tudósok már most olyan festékeket és filmeket fejlesztenek belőlük, amelyek képesek az úgynevezett „passzív nappali sugárzásos hűtésre” (PDRC).
Egy autó vagy épület felületére felhordva ez azt jelenti, hogy ezek az anyagok áramfogyasztás és környezetszennyezés nélkül fejtenek ki hűtőhatást.
A színes anyag napfény alá helyezve átlagosan közel 4 °C-kal hűvösebb, mint a környező levegő. (Fotó: University of Cambridge)
Mivel a PDRC-anyagoknak napfényvisszaverőnek kell lenniük, általában fehér vagy ezüst színűek. A szín hozzáadása csökkentené a hűtési teljesítményüket. Ennek oka, hogy a színes pigmentek szelektíven elnyelnek bizonyos hullámhosszúságú fényt, és csak az általunk látható színeket verik vissza. Ez az extra fényelnyelés melegítő hatást eredményez.
Ezen anyagok kívánatosabbá tételéhez a szín fontos tényező. A projekt vezető kutatójával, Dr. Silvia Vignolinivel együtt Dr. Shen azt kutatta, hogyan lehet pigmentek használata nélkül színt elérni. Megoldásként a szerkezeti színezést tekintették. Ilyenkor az alakzatok és minták pigmentek jelenléte nélkül tükrözik vissza a fény bizonyos színeit, ahogyan azt a szappanbuborékoknál és az olajfoltoknál láthatjuk.
A jelenség természetes forrását keresve a kutatócsoport cellulóz nanokristályokat (CNC) használt – amelyek a növényekben található cellulózból származnak -, hogy irizáló, színes filmeket hozzanak létre hozzáadott pigment nélkül.
Emellett egyike azon kevés természetes anyagoknak, amelyek képesek elősegíteni a PDRC-t. Az alapszínekkel való kísérletezés után a kutatók most csillogó CNC-etil-cellulóz filmeken dolgoznak. Különböző textúrákat is fejlesztenek, amelyek beleolvadhatnak a különböző fafelületekbe.
A kutatók élénk kék, zöld és piros színű réteges cellulózfilmeket hoztak létre, és tesztelték őket.
Napfény alá helyezve átlagosan közel 4 °C-kal hűvösebbek voltak, mint a környező levegő.
Egy négyzetméternyi fólia több mint 120 watt hűtőteljesítményt generált, ami sokféle lakossági légkondicionálóval vetekszik. Általános iránymutatásként a hálószobáknak négyzetméterenként körülbelül 80 watt, a lakótereknek pedig 125 watt légkondicionáló teljesítményre van szükségük.
A kutatók remélik, hogy a CNC-etil-cellulóz fóliák hasznosításának újabb módjait találják meg. Ezek közé tartozik a környezetszennyező anyagok vagy az időjárás változását érzékelő érzékelők hozzáadása. Végső soron azt remélik, hogy a filmbevonat egyszerre több célt is szolgálhat. Egyszerre lehetne használni az épületek hűtésére és arra is, hogy például a zsúfolt területeken a szennyező anyagok változó szintjére figyelmeztessen.
Devenyi Dalma
