Οι μηχανικοί έχουν αναπτύξει μια εξωτερική πολυμερή επίστρωση PDRC (παθητική ψύξη ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια της ημέρας) με κενά αέρα που κυμαίνονται από νανόμετρα έως μικροσκοπικές πλάκες που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αυθόρμητη ψύξη αέρα για στέγες, κτίρια, δεξαμενές νερού, οχήματα και ακόμη και διαστημόπλοια — οτιδήποτε μπορεί Χρησιμοποίησαν μια τεχνική μετατροπής φάσης με βάση το διάλυμα για να δώσουν στο πολυμερές μια πορώδη δομή που μοιάζει με αφρό. Όταν εκτίθεται στον ουρανό, η επίστρωση πορώδους πολυμερούς PDRC αντανακλά το φως του ήλιου και θερμαίνεται για να επιτύχει θερμοκρασίες χαμηλότερες από τα τυπικά δομικά υλικά ή ακόμα και του περιβάλλοντος αέρας.
Με την αύξηση της θερμοκρασίας και τα κύματα καύσωνα που διαταράσσουν τις ζωές σε όλο τον κόσμο, οι λύσεις ψύξης γίνονται όλο και πιο σημαντικές. Αυτό είναι ένα βασικό ζήτημα, ειδικά στις αναπτυσσόμενες χώρες, όπου η καλοκαιρινή ζέστη μπορεί να είναι ακραία και αναμένεται να ενταθεί.Αλλά κοινές μέθοδοι ψύξης, όπως ο αέρας κλιματισμού, είναι ακριβά, χρησιμοποιούν πολλή ενέργεια, απαιτούν άμεση πρόσβαση σε ηλεκτρική ενέργεια και συχνά απαιτούν ψυκτικά που καταστρέφουν το όζον ή θερμοκηπίου.
Η εναλλακτική λύση σε αυτές τις ενεργοβόρες μεθόδους ψύξης είναι το PDRC, ένα φαινόμενο στο οποίο οι επιφάνειες ψύχονται αυθόρμητα αντανακλώντας το ηλιακό φως και ακτινοβολώντας θερμότητα στην ψυχρότερη ατμόσφαιρα. Εάν η επιφάνεια έχει την ηλιακή ανάκλαση (R) μπορεί να ελαχιστοποιήσει την αύξηση της θερμότητας του ήλιου και με υψηλό ποσοστό θερμικής ακτινοβολίας (Ɛ) μπορεί να μεγιστοποιήσει τον ουρανό της ακτινοβολούμενης απώλειας θερμότητας, το PDRC είναι πιο αποτελεσματικό. Εάν τα R και Ɛ είναι αρκετά υψηλά, ακόμα κι αν η καθαρή απώλεια θερμότητας θα συμβεί στον ήλιο.
Η ανάπτυξη πρακτικών σχεδίων PDRC είναι πρόκληση: πολλές πρόσφατες σχεδιαστικές λύσεις είναι πολύπλοκες ή ακριβές και δεν μπορούν να εφαρμοστούν ευρέως ή να εφαρμοστούν σε στέγες και κτίρια με διαφορετικά σχήματα και υφές. Μέχρι στιγμής, η φθηνή και εύκολη στην εφαρμογή λευκή βαφή ήταν το σημείο αναφοράς για το PDRC. Ωστόσο, οι λευκές επικαλύψεις έχουν συνήθως χρωστικές ουσίες που απορροφούν το υπεριώδες φως και δεν αντανακλούν καλά τα μεγαλύτερα μήκη κύματος του ηλιακού φωτός, επομένως η απόδοσή τους είναι μέτρια.
Οι ερευνητές της Columbia Engineering εφηύραν μια εξωτερική επίστρωση πολυμερούς PDRC υψηλής απόδοσης με διάκενα αέρα κλίμακας νανομέτρων έως μικρού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αυθόρμητη ψύξη αέρα και μπορεί να βαφτεί και να βαφτεί σε στέγες, κτίρια, δεξαμενές νερού, οχήματα, ακόμη και διαστημόπλοια — οτιδήποτε μπορεί να βαφτεί. Χρησιμοποίησαν μια τεχνική μετατροπής φάσης με βάση το διάλυμα για να δώσουν στο πολυμερές μια πορώδη δομή που μοιάζει με αφρό. Λόγω της διαφοράς στον δείκτη διάθλασης μεταξύ των κενών αέρα και του περιβάλλοντος πολυμερούς, τα κενά αέρα στο πορώδες πολυμερές διασκορπίζουν και αντανακλούν το φως του ήλιου. Το πολυμερές λευκαίνει και έτσι αποφεύγει την ηλιακή θέρμανση, ενώ η εγγενής εκπομπή του επιτρέπει να εκπέμπει αποτελεσματικά θερμότητα στον ουρανό
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-18-2021