Натхненний жуками. Розроблено новий ультрабілий матеріал із коефіцієнтом відбиття 99,6%

В умовах планети, що нагрівається, вчені раз у раз шукають ефективні способи охолодження Землі загалом і точкового охолодження будівель для скорочення кількості споживаної електроенергії. Цього разу група вчених з Гонконгу представила новий ультрабілий керамічний матеріал, здатний значно охолоджувати будівлі, відбиваючи сонячне світло і тепло на рекордно високому рівні, пише New Atlas.

Автори дослідження зазначають, що на створення цього матеріалу їх надихнули жуки. При цьому новий керамічний матеріал отримує свої здібності завдяки своїй наноструктурі. Водночас він залишається міцним, а головне, на думку вчених, масштабувати його виробництво не складе труднощів.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Під час особливо інтенсивних хвиль тепла в наших будинках стає надто спекотно, а першим рішенням для багатьох людей є ввімкнення кондиціонера. Він справді ефективний в охолодженні приміщень, проте не дуже енергоефективний, оскільки на опалення та охолодження будівель припадає величезний відсоток споживаної електроенергії.

У новому дослідженні вчені з Міського університету Гонконгу (CityU) зосередилися на пошуку способів пасивного управління внутрішньою температурою будівель. Очевидно, що одним із найпростіших із них є — фарбування будівель і даху в білий колір.

З базової фізики нам відомо, що світліші кольори поглинають менше світла, ніж темніші, а тому залишаються холоднішими. У результаті останніми роками вчені зосередилися на винаході різних ультрабілих фарб, здатних відбивати світло на 95%. Однак у цих покриттів є свої недоліки: основний полягає в недовговічності.

Під час нового дослідження вчені розробили новий охолоджувальний керамічний матеріал, що працює краще, ніж інші. Фактично він являє собою не просто білу фарбу, а висока відбивна здатність матеріалу досягається шляхом його наноструктури, яка ефективно розсіює майже весь спектр сонячного світла.

До речі, вчені зазначають, що на створення матеріалу їх надихнув жук Cyphochilus, який має високу здатність розсіювати сонячне світло. У результаті вченим вдалося досягти неймовірного результату: коефіцієнт відбиття сонячної енергії становить 99,6%, що є рекордним показником, а інфрачервоне теплове випромінювання становить 96,5%.

За словами вчених, матеріал виготовлено з оксиду алюмінію, який зменшує поглинання сонячного світла і робить охолоджувальну кераміку більш стійкою до погодних умов. Експерименти показали, що він здатний протистояти руйнуванню під впливом ультрафіолетового випромінювання, а також підвищує швидкість випаровування води з поверхні. До речі, вчені також зазначають, що їхній новий матеріал може похвалитися вогнестійкістю: витримує температуру понад 1000°C.

За словами співавтора дослідження, професора Едвіна Цо Чі-яна, вони з колегами також провели експеримент, який показав, що розміщення охолоджувальної кераміки на даху будинку може забезпечити скорочення споживання електроенергії на 20%. Однак головною перевагою, за словами команди, є те, що матеріал можна легко виробляти масово, використовуючи звичайні матеріали, наприклад, оксид алюмінію. Крім того, вчені також зазначають, що керамічний охолоджувальний матеріал також можна виготовити в інших кольорах, якщо білий здасться комусь занадто нудним.

Раніше Фокус писав про те, що вдосконалено найбілішу фарбу у світі — тепер підходить для авто і літаків.