Уменьшение тепла и сохранение света
Летом, особенно в жарких странах, кондиционирование воздуха представляет собой настоящую проблему для окружающей среды. Как и отопление, оно является одним из основных источников выбросов парниковых газов, составляя не менее 5 % выбросов углекислого газа в жилом секторе. Тем не менее использование этого типа оборудования, похоже, растет в глобальном масштабе, и эта тенденция логично усиливается глобальным потеплением.
Что, если бы можно было сократить использование кондиционеров? Команда из Университета Нотр-Дам (США) представила свою последнюю инновацию в журнале Cell Reports Physical Science 4 марта 2024 года. По словам исследователей, речь идет об оконном покрытии с новыми свойствами. Точнее, они разработали пленку, способную блокировать инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, но при этом пропускать видимый свет независимо от положения Солнца. Напомним, что инфракрасное и ультрафиолетовое излучение — это длины волн, которые генерируют тепло внутри домов и других зданий.
Падение температуры от 5,4 до 7,2 °C
Большинство оконных покрытий, уже представленных на рынке, оптимально работают, когда солнечные лучи проникают под углом 90°. Однако очевидно, что такую эффективность невозможно поддерживать постоянно, поскольку падение света меняется в зависимости от времени суток и сезона. Чтобы решить эту проблему, американские исследователи поместили в стеклянную основу ультратонкие слои кремнезема, глинозема и оксида титана. Кроме того, они добавили кремниевый полимер толщиной в микрометр. Цель — отразить как можно больше солнечных лучей наружу.
В своей публикации авторы объясняют, что для определения оптимальной конфигурации пленки они использовали квантовые вычисления. Их целью было максимальное проникновение света при ограничении воздействия длин волн, выделяющих тепло. Моделирование позволило оценить падение температуры внутри пленки в диапазоне от 5,4 до 7,2 °C.
Несмотря на то, что данная инновация еще ждет дальнейших испытаний, в частности, на предмет коммерческой целесообразности, она может заинтересовать большое количество частных лиц и компаний. Кроме того, исследователи заявили, что покрытие может подойти и для автомобильной промышленности, которая также страдает от массового использования кондиционеров.