Inovatívne fólie by mohli výrazne pasívne chladiť autá aj budovy

Je všeobecne známe, že svetlejšie farby odrážajú viac svetla ako tmavšie. Vedci teraz vyvinuli nový materiál inšpirovaný motýlími krídlami, ktorý dokáže vytvárať žiarivé farby a zároveň odráža 100 % svetla, ktoré naň dopadá, čím udržiava predmety chladnejšími. Farba povrchu pochádza zo špecifickej zmesi vlnových dĺžok svetla, ktoré absorbuje a odráža. Zvyčajne platí, že čím je farba tmavšia, tým viac svetla sa absorbuje a táto energia spôsobí zahrievanie materiálu. Preto je interiér čierneho auta pocitovo teplejší ako interiér bieleho auta, keď ich obe necháte na slnku.

V rámci novej štúdie však vedci zo Šenčenskej univerzity a univerzity Jiao Tong v Šanghaji vyvinuli fóliu, ktorá neabsorbuje žiadne svetlo, pričom stále vytvára živé farby. To by mohlo pomôcť udržať budovu, vozidlo alebo iné objekty oveľa chladnejšími a zároveň znížiť náklady na klimatizáciu a jej vplyv na životné prostredie. „V budovách sa na chladenie a vetranie spotrebuje veľké množstvo energie a prevádzka klimatizácie v elektromobiloch môže znížiť dojazd o viac ako polovicu,“ povedal Guo Ping Wang, vedúci výskumník štúdie. „Naše chladiace fólie by mohli prispieť k energetickej udržateľnosti a uhlíkovej neutralite.“

Kľúčom k schopnostiam novej fólie je jej nanoštruktúra. Zložité vzory na povrchoch, ako sú motýlie krídla alebo pávie perá, rozptyľujú určité farby svetla na veľkej ploche a dodávajú im vzhľad danej farby. Fólia tímu bola zložená zo striedajúcich sa vrstiev oxidu titaničitého a oxidu hlinitého nad hrubšou vrstvou drsného matného skla, ktoré má neusporiadanú štruktúru na rozptyľovanie svetla. Spodnú vrstvu tvorí reflektor z čistého striebra, ktorý zabezpečuje, aby sa svetlo vôbec neabsorbovalo. Úpravou špecifických vlastností vrstiev tím vytvoril fólie, ktoré vyzerali ako modré, žlté alebo bezfarebné.

Potom testovali vzorky rôznofarebných fólií na strechách budov, autách, látkach a mobilných telefónoch počas dňa v lete aj v zime a merali ich teplotu. Zistili, že fólie zostali podstatne chladnejšie ako povrchy, na ktoré boli umiestnené – v zime o viac ako 15 °C a v lete o neuveriteľných 35 °C. V budúcej práci tím plánuje preskúmať výmenu striebornej vrstvy za hliníkovú, čo by znížilo náklady na materiál a uľahčilo jeho výrobu. Majú v úmysle optimalizovať aj ďalšie vlastnosti, aby bol materiál odolnejší. Výskum bol uverejnený v časopise Optica.

Zdroj: newatlas.com