ee

ציפוי פולימרי שמקרר בניינים

מהנדסים פיתחו ציפוי פולימרי חיצוני בעל ביצועים גבוהים מסוג PDRC (קירור קרינה פסיבי בשעות היום) עם פערים באוויר הנעה בין ננומטרים למיני-דיסלים שיכולים לשמש כמצנן אוויר ספונטני לגגות, מבנים, מיכלי מים, כלי רכב ואפילו חלליות - כל דבר שיכול צוירו. הם השתמשו בטכניקת המרת פאזות המבוססות על פתרונות כדי לתת לפולימר מבנה דמוי קצף נקבובי. כאשר הוא נחשף לשמיים, ציפוי ה- PDRC הפולימרי הנקבובי מחזיר את אור השמש ומתחמם כדי להשיג טמפרטורות נמוכות מחומרי בניין אופייניים או אפילו לסביבה אוויר.

עם עליית הטמפרטורות וגלי החום המשבשים את החיים ברחבי העולם, פתרונות הקירור הופכים לחשובים יותר ויותר. זהו נושא מרכזי, במיוחד במדינות מתפתחות, בהן חום הקיץ יכול להיות קיצוני וצפוי להתעצם. אך שיטות קירור נפוצות, כגון אוויר מיזוג, הם יקרים, משתמשים באנרגיה רבה, דורשים גישה מוכנה לחשמל, ולעתים קרובות דורשים נוזלי קירור מדללי אוזון או מחממים חממה.

האלטרנטיבה לשיטות קירור עתירות אנרגיה אלה היא PDRC, תופעה בה משטחים מתקררים באופן ספונטני על ידי החזרת אור שמש והקרנת חום לאטמוספרה הקרירה יותר. אם פני השטח הם בעלי החזר השמש (R) יכול למזער את עליית חום השמש, ו עם קצב קרינה תרמי גבוה (Ɛ) יכול למקסם את שמי אובדן החום הקורן, ה- PDRC הוא היעיל ביותר. אם R ו- Ɛ מספיק גבוהים, גם אם אובדן החום נטו יתרחש בשמש.

פיתוח עיצובים מעשיים של PDRC הוא מאתגר: פתרונות עיצוב רבים אחרונים הם מורכבים או יקרים, ולא ניתן ליישם או ליישם באופן נרחב על גגות ומבנים בעלי צורות ומרקמים שונים. עד כה, צבע לבן זול וקל ליישום היווה אמת מידה עבור PDRC. עם זאת, בציפויים לבנים יש בדרך כלל פיגמנטים הסופגים אור אולטרה סגול ואינם משקפים את אורכי הגל הארוכים יותר של אור השמש, ולכן ביצועיהם מתונים בלבד.

חוקרי קולומביה הנדסה המציאו ציפוי פולימרי PDRC חיצוני בעל ביצועים גבוהים עם מרווחי אוויר בקנה מידה ננומטר למיקרון שיכול לשמש כמקרר אוויר ספונטני וניתן לצבוע ולצבוע על גגות, מבנים, מיכלי מים, כלי רכב ואפילו חלליות. - כל דבר שניתן לצבוע. הם השתמשו בטכניקת המרת פאזות המבוססות על תמיסה כדי לתת לפולימר מבנה דמוי קצף נקבובי. בגלל ההבדל באינדקס השבירה בין חללי האוויר לפולימר שמסביב, חללי האוויר בפולימר הנקבובי מפזר ומשקף את אור השמש. הפולימר מלבין וכך נמנע מחימום סולארי, בעוד שהנפחיות הטבועה בו מאפשרת לו להקרין ביעילות חום לשמיים.

 


זמן ההודעה: מרץ 18-2021