Inženjeri su razvili vanjski PDRC (pasivno dnevno hlađenje zračenjem) polimerni premaz visokih performansi sa zračnim rasporima u rasponu od nanometara do minicela koji se može koristiti kao spontani hladnjak zraka za krovove, zgrade, spremnike za vodu, vozila, pa čak i svemirske letjelice — sve što može biti obojen. Koristili su tehniku fazne konverzije temeljene na otopini kako bi polimer dobio poroznu strukturu sličnu pjeni. Kada je izložen nebu, porozni polimerni PDRC premaz reflektira sunčevu svjetlost i zagrijava se kako bi postigao temperature niže od uobičajenih građevinskih materijala ili čak od ambijentalne zrak.
S rastućim temperaturama i toplinskim valovima koji ometaju živote diljem svijeta, rješenja za hlađenje postaju sve važnija. To je ključno pitanje, posebno u zemljama u razvoju, gdje ljetne vrućine mogu biti ekstremne i očekuje se da će se pojačati. Ali uobičajene metode hlađenja, poput zraka klimatizacija, skupi su, troše puno energije, zahtijevaju lak pristup električnoj energiji i često zahtijevaju rashladne tekućine koje oštećuju ozon ili zagrijavaju staklenik.
Alternativa ovim energetski intenzivnim metodama hlađenja je PDRC, fenomen u kojem se površine spontano hlade reflektirajući sunčevu svjetlost i zračeći toplinu u hladniju atmosferu. Ako površina ima sunčevu refleksiju (R), može minimizirati povećanje sunčeve topline i s visokom stopom toplinskog zračenja (Ɛ) može maksimizirati gubitak topline zračenjem, PDRC je najučinkovitiji. Ako su R i Ɛ dovoljno visoki, čak i ako će se neto gubitak topline dogoditi na suncu.
Razvijanje praktičnih PDRC dizajna je izazov: mnoga nedavna dizajnerska rješenja su složena ili skupa i ne mogu se široko implementirati ili primijeniti na krovovima i zgradama različitih oblika i tekstura. Do sada je jeftina bijela boja koja se lako nanosi bila mjerilo za PDRC. Međutim, bijeli premazi obično imaju pigmente koji apsorbiraju ultraljubičasto svjetlo i ne reflektiraju dobro sunčevu svjetlost dužih valnih duljina, tako da je njihova učinkovitost samo umjerena.
Istraživači Columbia Engineeringa izumili su vanjski PDRC polimerni premaz visokih performansi sa zračnim otvorima veličine nanometara do mikrona koji se može koristiti kao spontani hladnjak zraka i može se bojati i bojati na krovovima, zgradama, spremnicima za vodu, vozilima, pa čak i svemirskim brodovima — sve što se može bojati. Koristili su tehniku fazne pretvorbe temeljenu na otopini kako bi polimer dobio poroznu strukturu nalik pjeni. Zbog razlike u indeksu loma između zračnih šupljina i okolnog polimera, zračne šupljine u poroznom polimeru raspršuju i reflektiraju sunčevu svjetlost. Polimer izbjeljuje i tako izbjegava sunčevo zagrijavanje, dok mu inherentna emisivnost omogućuje učinkovito zračenje topline u nebo
Vrijeme objave: 18. ožujka 2021