ee

Πολυμερές επίστρωμα που ψύχει κτίρια

Οι μηχανικοί έχουν αναπτύξει μια επένδυση πολυμερούς εξωτερικής PDRC (παθητική ψύξη ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια της ημέρας) με κενά αέρα που κυμαίνονται από νανόμετρα έως μικρά μίνι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αυθόρμητοι ψύκτες αέρα για στέγες, κτίρια, δεξαμενές νερού, οχήματα και ακόμη και διαστημικά σκάφη - οτιδήποτε μπορεί να βαφτεί. Χρησιμοποίησαν μια τεχνική μετατροπής φάσης με βάση τη λύση για να δώσουν στο πολυμερές πορώδη δομή τύπου αφρού. Όταν εκτίθεται στον ουρανό, η πορώδης επικάλυψη πολυμερούς PDRC αντανακλά το φως του ήλιου και θερμαίνεται για να επιτύχει θερμοκρασίες χαμηλότερες από τα τυπικά δομικά υλικά ή ακόμη και το περιβάλλον αέρας.

Με τις αυξανόμενες θερμοκρασίες και τα κύματα θερμότητας να 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 κλιματισμός, είναι ακριβό, καταναλώνουν πολλή ενέργεια, απαιτούν άμεση πρόσβαση σε ηλεκτρικό ρεύμα και συχνά απαιτούν ψυκτικά μέσα που καταστρέφουν το όζον ή θερμοκηπίου.

Η εναλλακτική λύση σε αυτές τις μεθόδους ψύξης υψηλής έντασης ενέργειας είναι το PDRC, ένα φαινόμενο στο οποίο οι επιφάνειες κρυώνονται αυθόρμητα αντανακλώντας το ηλιακό φως και εκπέμποντας θερμότητα στην ψυχρότερη ατμόσφαιρα. Εάν η επιφάνεια έχει την ηλιακή ανάκλαση (R) μπορεί να ελαχιστοποιηθεί η αύξηση της θερμότητας του ήλιου και με υψηλό ρυθμό θερμικής ακτινοβολίας (Ɛ) μπορεί να μεγιστοποιήσει τον ουρανό της απώλειας θερμότητας ακτινοβολίας, 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 προκλητική: πολλές πρόσφατες λύσεις σχεδιασμού είναι πολύπλοκες ή ακριβές και δεν μπορούν να εφαρμοστούν ή να εφαρμοστούν ευρέως σε στέγες και κτίρια με διαφορετικά σχήματα και υφές. Μέχρι στιγμής, το φθηνό και εύκολο στην εφαρμογή λευκό χρώμα ήταν το σημείο αναφοράς για το PDRC. Ωστόσο, οι λευκές επικαλύψεις συνήθως έχουν χρωστικές ουσίες που απορροφούν υπεριώδες φως και δεν αντανακλούν καλά τα μεγαλύτερα μήκη κύματος του ηλιακού φωτός, επομένως η απόδοσή τους είναι μόνο μέτρια.

Οι ερευνητές της Columbia Engineering έχουν εφεύρει μια υψηλής απόδοσης εξωτερική επένδυση πολυμερούς PDRC με κενά αέρα κλίμακας νανομέτρου έως μικρού που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αυθόρμητοι ψύκτες αέρα και μπορούν να βαφτούν και να βαφτούν σε στέγες, κτίρια, δεξαμενές νερού, οχήματα, ακόμη και διαστημόπλοια - οτιδήποτε μπορεί να βαφτεί. Χρησιμοποίησαν μια τεχνική μετατροπής φάσης με βάση τη λύση για να δώσουν στο πολυμερές μια πορώδη δομή τύπου αφρού. Λόγω της διαφοράς στον δείκτη διάθλασης μεταξύ των κενών αέρα και του περιβάλλοντος πολυμερούς, τα κενά αέρα στο πορώδες πολυμερές διασκορπίζει και αντανακλά το φως του ήλιου. Το πολυμερές λευκαίνει και έτσι αποφεύγει την ηλιακή θέρμανση, ενώ η εγγενής εκπομπή του επιτρέπει να εκπέμπει αποτελεσματικά τη θερμότητα στον ουρανό

 


Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-18-2021