Ученые из Гонконга разработали керамику, отражающую 99,6% солнечного света

29 ноября 2023, 13:05

Источник:

SCMP

В поисках устоявшихся решений для борьбы с ростом глобальной температуры исследователи из Гонконга успешно создали керамику с впечатляющим коэффициентом отражения солнечного света 99,6%. Эта разработка имеет потенциал для революции в энергопотреблении, особенно в контексте растущего спроса на электроэнергию, вызванного широким использованием кондиционеров.

Пока Земля борется с последствиями изменения климата, зависимость от кондиционеров явилась значительным фактором роста спроса на электроэнергию. В ответ на этот вызов команда ученых из Гонконга разработала охлаждающую керамику, которая имеет почти идеальную отражательную способность, позволяющую экономить более 20% энергии, обычно потребляемой кондиционерами.

Читайте на сайте Ученые разработали прототип будущего кондиционера без вредных хладагентов и компрессоров

Вдохновлялись природой

Этот прорыв черпает вдохновение в природе, имитируя биологическое белье жука Cyphochilus, обитающего в Юго-Восточной Азии существа. Этот недавно разработанный керамический материал, состоящий из оксида алюминия, имеет пористую структуру, эффективно отражающую почти все длины волн солнечного света, достигая беспрецедентного коэффициента солнечного отражения 99,6%.

Процесс производства не только прост, но и экономически выгоден, поскольку не требует специализированного оборудования или дорогостоящих материалов, что облегчает масштабирование. Керамика обладает высокой прочностью, способна выдерживать температуру свыше 1000°C, что делает ее лучше многих существующих охлаждающих материалов на основе полимеров или металлов.

Как это можно использовать на практике

Потенциальное применение этой инновации широко, поскольку материал можно формировать и окрашивать в любой цвет. Несмотря на незначительное снижение отражательной способности, вызванное краской, ярко окрашенная керамика остается холоднее аналогичной коммерческой плитки под воздействием прямых солнечных лучей.

В дополнение к своим отражающим свойствам, керамика отталкивает воду, обеспечивая самоочистку под воздействием пыли. Исследователи считают, что это свойство может смягчить эффект Лейденфроста – явление, препятствующее процессу охлаждения, когда нагретая поверхность соприкасается с водой.

Полевые испытания, проведенные в различных климатических условиях, в том числе в Пекине и в нескольких местах в Соединенных Штатах, продемонстрировали эффективность материала в снижении температуры. В тропических регионах керамика может сэкономить более 10% годовых затрат на кондиционирование воздуха в помещении.

Ведущий автор исследования Эдвин Цо Чи-Ян, доцент Школы энергетики и окружающей среды Университета Сити, ожидает, что продукт появится на рынке в конце следующего года. Пока мир борется с вызовами, связанными с изменением климата, эта разработка является многообещающим шагом к более устойчивому и энергоэффективному будущему.