Створено аналог скла, який пропускає більше світла, охолоджує приміщення та самоочищається

28 травня 2024, 12:04
Читать новость на русском

Джерело:

New Atlas

Команда вчених представила новий мікрофотонний багатофункціональний метаматеріал на основі полімерів (PMMM), який перевершує традиційне скло за своїми характеристиками. Він пропускає більше світла, має здатність до самоочищення та допомагає охолоджувати приміщення. Матеріал має чималий потенціал у різних сферах застосування – від архітектури до сільського господарства.

PMMM може похвалитися чудовим коефіцієнтом світлопропускання 95%, що перевищує 91%, який зазвичай досягається більшістю видів скла. Така висока прозорість обумовлена унікальною мікроскопічною структурою поверхні, яка складається з масиву пірамідок, кожна з яких має ширину лише 10 мікрон.

Дивіться також Учені вирощують алмази з нуля за 15 хвилин завдяки революційному методу

Ці мікроскопічні візерунки розсіюють 73% падаючого світла, надаючи поверхні матового вигляду, зберігаючи при цьому чудову світлопроникність.

Провідний дослідник Ган Хуан наголосив на універсальних перевагах матеріалу.

Він дозволяє створювати освітлені, без відблисків і з приватним простором інтер'єри для роботи і проживання. У теплицях висока світлопроникність може збільшити врожайність, оскільки ефективність фотосинтезу на 9 відсотків вища, ніж у теплицях зі скляним дахом, 
– пояснив Хуанг.

Однією з особливостей PMMM є його здатність відбивати інфрачервоне випромінювання – процес, відомий як радіаційне охолодження. Відбиваючи інфрачервоні хвилі, матеріал може знизити температуру в приміщенні до 6 °C порівняно з температурою ззовні, що значно зменшує потребу в кондиціонуванні повітря та сприяє економії енергії.

Крім того, PMMM демонструє властивості самоочищення завдяки своїм гідрофобним мікроскопічним пірамідкам.

  • Ці структури затримують тонкий шар повітря на поверхні, змушуючи краплі води від дощу або роси скочуватися, ефективно відводячи пил і бруд.

Ця властивість гарантує, що поверхні, вкриті PMMM, залишаються чистими з мінімальним доглядом.


Структура матеріалу та порівняння зі склом / Фото Gan Huang, KIT

Майбутнє революційного матеріалу

Хуан та його команда вважають, що багатофункціональні можливості PMMM можуть здійснити революцію в проєктуванні будівель та містобудуванні.

"Цей матеріал може одночасно оптимізувати використання сонячного світла в приміщенні, забезпечити пасивне охолодження і зменшити залежність від кондиціонерів", – каже науковець.

Рішення є масштабованим і може бути легко інтегроване в плани будівництва "зелених" будівель і містобудування.

Дивіться також Інженери створили настільки ефективну сонячну пастку, що з її допомогою можна плавити сталь

Оскільки дослідники продовжують вивчати весь потенціал PMMM, його застосування може ознаменувати значний зсув у бік більш стійких і ефективних будівельних практик, обіцяючи підвищений комфорт і продуктивність як для людей, так і для рослин.