Πιο διαφανές από το γυαλί, το νέο υλικό δροσίζει τα δωμάτια και αυτοκαθαρίζεται
Η ύπαρξη πολλών γυάλινων επιφανειών μπορεί να φωτίσει ένα δωμάτιο, αλλά αφήνει επίσης υπερβολική θερμότητα καθώς και τα αδιάκριτα βλέμματα των γειτόνων. Ένα νέο μεταϋλικό όχι μόνο είναι πιο διαφανές στο φως, αλλά προσθέτει ιδιωτικότητα, δροσίζει το δωμάτιο μέσα και καθαρίζεται αυτόματα.
Γνωστό ως Πολυμερές Μικροφωτονικό Πολυλειτουργικό Μεταϋλικό (PMMM), η δημιουργία της ομάδας έχει τη μορφή μιας λεπτής μεμβράνης που μπορεί να κολληθεί σε ένα κανονικό τζάμι. Αποκτά τις ιδιαίτερες ιδιότητές του από τη μικροσκοπική δομή της επιφάνειάς του, η οποία είναι χαραγμένη με ένα σχέδιο πυραμίδων πλάτους μόλις 10 μικρών η καθεμία.
Αυτές οι μίνι-πυραμίδες διασκορπίζουν το 73% του φωτός που τις χτυπά, γεγονός που δίνει στο υλικό την παγωμένη όψη. Ωστόσο, παρά το γεγονός αυτό, είναι εκπληκτικά πιο διαφανές στο φως από το κανονικό γυαλί – 95% διαπερατότητα σε σύγκριση με το συνηθισμένο 91% των περισσότερων γυαλιών. Η ομάδα λέει ότι αυτό κάνει έναν πιο άνετο φωτισμό όχι μόνο για τους ανθρώπους, αλλά και για τα φυτά.
«Όταν το υλικό χρησιμοποιείται σε στέγες και τοίχους, επιτρέπει φωτεινούς αλλά χωρίς λάμψη και προστατευμένους από την ιδιωτική ζωή εσωτερικούς χώρους για εργασία και διαβίωση», δήλωσε ο Gan Huang, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Στα θερμοκήπια, η υψηλή διαπερατότητα φωτός θα μπορούσε να αυξήσει τις αποδόσεις, επειδή η απόδοση της φωτοσύνθεσης εκτιμάται ότι είναι 9% υψηλότερη από ό,τι σε θερμοκήπια με γυάλινες στέγες».
Το πιο ωραίο κόλπο του PMMM (λογοπαίγνιο) είναι η ικανότητά του να εκπέμπει θερμότητα απευθείας στο διάστημα, ψύχοντας έτσι ένα δωμάτιο. Ακούγεται σαν κάτι επιστημονικής φαντασίας, αλλά είναι ένα καλά μελετημένο φαινόμενο που ονομάζεται ακτινοβολική ψύξη που εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι η ατμόσφαιρα της Γης είναι διαφανής στα υπέρυθρα μήκη κύματος. Χρησιμοποιώντας το σύμπαν ως μια κολοσσιαία ψύκτρα, οι δοκιμές έδειξαν ότι το υλικό διατηρούσε ένα δωμάτιο 6 °C (10,8 °F) πιο δροσερό από τον αέρα του περιβάλλοντος.
Γνωστό ως Πολυμερές Μικροφωτονικό Πολυλειτουργικό Μεταϋλικό (PMMM), η δημιουργία της ομάδας έχει τη μορφή μιας λεπτής μεμβράνης που μπορεί να κολληθεί σε ένα κανονικό τζάμι. Αποκτά τις ιδιαίτερες ιδιότητές του από τη μικροσκοπική δομή της επιφάνειάς του, η οποία είναι χαραγμένη με ένα σχέδιο πυραμίδων πλάτους μόλις 10 μικρών η καθεμία.
Αυτές οι μίνι-πυραμίδες διασκορπίζουν το 73% του φωτός που τις χτυπά, γεγονός που δίνει στο υλικό την παγωμένη όψη. Ωστόσο, παρά το γεγονός αυτό, είναι εκπληκτικά πιο διαφανές στο φως από το κανονικό γυαλί – 95% διαπερατότητα σε σύγκριση με το συνηθισμένο 91% των περισσότερων γυαλιών. Η ομάδα λέει ότι αυτό κάνει έναν πιο άνετο φωτισμό όχι μόνο για τους ανθρώπους, αλλά και για τα φυτά.
«Όταν το υλικό χρησιμοποιείται σε στέγες και τοίχους, επιτρέπει φωτεινούς αλλά χωρίς λάμψη και προστατευμένους από την ιδιωτική ζωή εσωτερικούς χώρους για εργασία και διαβίωση», δήλωσε ο Gan Huang, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Στα θερμοκήπια, η υψηλή διαπερατότητα φωτός θα μπορούσε να αυξήσει τις αποδόσεις, επειδή η απόδοση της φωτοσύνθεσης εκτιμάται ότι είναι 9% υψηλότερη από ό,τι σε θερμοκήπια με γυάλινες στέγες».
Το πιο ωραίο κόλπο του PMMM (λογοπαίγνιο) είναι η ικανότητά του να εκπέμπει θερμότητα απευθείας στο διάστημα, ψύχοντας έτσι ένα δωμάτιο. Ακούγεται σαν κάτι επιστημονικής φαντασίας, αλλά είναι ένα καλά μελετημένο φαινόμενο που ονομάζεται ακτινοβολική ψύξη που εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι η ατμόσφαιρα της Γης είναι διαφανής στα υπέρυθρα μήκη κύματος. Χρησιμοποιώντας το σύμπαν ως μια κολοσσιαία ψύκτρα, οι δοκιμές έδειξαν ότι το υλικό διατηρούσε ένα δωμάτιο 6 °C (10,8 °F) πιο δροσερό από τον αέρα του περιβάλλοντος.
Για να τα κλείσουμε όλα, η μεμβράνη είναι αυτοκαθαριζόμενη. Η επιφάνεια γεμάτη μικροσκοπικές πυραμίδες κρατά ένα στρώμα αέρα κάτω από τυχόν σταγονίδια νερού, έτσι απλά κυλούν αμέσως, παίρνοντας μαζί τους οποιαδήποτε σκόνη ή βρωμιά. Τεχνικά, αυτό το καθιστά υπερυδρόφοβο , με γωνία επαφής 152 μοιρών.
"Το υλικό μπορεί ταυτόχρονα να βελτιστοποιήσει τη χρήση του ηλιακού φωτός σε εσωτερικούς χώρους, να παρέχει παθητική ψύξη και να μειώσει την εξάρτηση από τον κλιματισμό", δήλωσε ο Huang. «Η λύση είναι επεκτάσιμη και μπορεί να ενσωματωθεί απρόσκοπτα σε σχέδια για φιλικές προς το περιβάλλον κατασκευή κτιρίων και αστική ανάπτυξη».
Πηγή: https://newatlas.com/materials/metamaterial-glass-radiative-cooling-self-cleaning/
Πηγή: https://newatlas.com/materials/metamaterial-glass-radiative-cooling-self-cleaning/