Nauka

Masz dość upałów? Naukowcy stworzyli materiał, który może Ci trochę pomóc

0

Tak to już jest, że większość ludzi lubi pogodę umiarkowaną, nieprzesadzoną w żadnym kierunku. Tak się jednak składa, że zmiany klimatyczne idą, szczególnie po ciepłej stronie skali, w zupełnie przeciwną stronę. Jak zaczyna grzać, to tak, że wszyscy zaczynają tęsknić za pogodą, na którą jeszcze nie dawno złorzeczyli. W domu to jeszcze pół biedy, można zamontować klimatyzację, nie jest to na dziś jakiś powalający wydatek. Co jednak zrobić, gdy jesteśmy w terenie? Z pomocą może przyjść nauka...

Pasywne chłodzenie

Większość z Was zapewne słyszała o domach pasywnych, czyli takich, które odpowiednią temperaturę wewnątrz utrzymują przy minimalnym zapotrzebowaniu na energię. W Polsce walka ciągle idzie bardziej o to, żeby jak najtaniej taki dom ogrzać, ale w innych rejonach świata równie ważne jest skuteczne obniżanie temperatury, tak żeby ograniczyć do minimum czas pracy klimatyzatorów.

Aby to osiągnąć, tworzy się materiały mające za zadanie odbić jak największą ilość światła, a to co zostanie pochłonięte oddać z powrotem w postaci promieniowanie podczerwonego w zakresie fal 8 do 14 μm. Jest to tzw. podczerwone okno atmosferyczne, w którym gazy zawarte w naszej atmosferze nie są w stanie powstrzymać promieniowania o tym zakresie przed ucieczką.

Grupa chińskich naukowców stwierdziła, że ten mechanizm można by wykorzystać nie tylko w przypadku budynków, ale także ubrań. Jest to jednak zadanie o wiele trudniejsze niż w budowlance, materiały muszą być elastyczne, radzić sobie z ciepłem naszego ciała i potem. Muszą też nadawać się do prania. Z pomocą przybyła naukowcom nanotechnologia.

Koronkowa robota

Żeby uzyskać jak największy stopień odbicia światła, naukowcy użyli cząsteczek dwutlenku tytanu, który jest materiałem wysoce odblaskowym. Rozmiar cząsteczek osadzonych na włóknie polimerowym został wyliczony komputerowo, tak aby zmaksymalizować poziom odbicia. Materiał na włókna dobrano tak, aby emitował promieniowanie podczerwone „trafiające” właśnie we wspomniany zakres fal. Co ważne, okazało się, że może nim być najpopularniejszy z biopolimerów, kwas polimlekowy.

Ponieważ jednak takie włókna są wysoce higroskopijne, zdecydowano się pokryć je cienką warstwą hydrofobowego politetrafluoroetylenu, który znacie bardziej pod handlową nazwą teflonu. Ten dodatkowo odbija część promieniowania, z którą „nie radzi” sobie dwutlenek tytanu, co podniosło jeszcze efektywność całości.

W efekcie otrzymano materiał oddychający, wodoodporny i odbijający ponad 90% światła słonecznego. Jak twierdzą naukowcy odpowiedzialni za jego przygotowanie, całość ma być dodatkowo biodegradowalna, a jednocześnie, dzięki teflonowi, wytrzymała na warunki zewnętrzne.

Biała, ale działa

Materiał poddano szeregowi testów, w których wystawiono go, wraz z bawełną i lycrą na działanie promieni słonecznych, jednocześnie symulując oddziaływanie temperaturę ludzkiego ciała. Miedziana płyta, której używano do pomiarów, okazała się być o 5°C chłodniejsza niż ta osłonięta bawełną i aż o 7°C chłodniejsza od pokrytej lycrą.

W teście na żywej osobie efekty był nieco słabszy, po założeniu kamizelki w połowie pokrytej nowym materiałem ciało nim osłonięte było przeciętnie o 3°C chłodniejsze od reszty. Na tę chwile największą wadą materiału jest jego... kolor. Materiał, aby był skuteczny powinien być biały, każdy zabarwienie musi osłabić jego skuteczność. Czy przeszkodzi mu to w podbiciu rynku? Myślę, że mimo tego, że rozwiązanie ma znacznie więcej sensu niż dziwaczne osobiste klimatyzatory, nie zdobędzie dużej popularności. Latem ludzie mają naprawdę dziwnie ustawione priorytety :)

Źródło: [1]

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu