Inovatívne povlaky na rastlinnej báze ochladia budovy aj autá
Výskumníci vytvorili dúhovú fóliu na rastlinnej báze, ktorá na slnečnom svetle chladne. Materiál, ktorý sa dodáva v mnohých žiarivých farbách, by jedného dňa mohol pokryť budovy a autá, čím by sa znížila potreba klimatizácie. Fólia vykazuje inteligentnú vlastnosť, nazývanú pasívne denné radiačné chladenie (passive daytime radiative cooling – PDRC), neabsorbuje veľa svetla a vyžaruje teplo na vlnovej dĺžke, ktorá uniká z atmosféry priamo do vesmíru.
„Na výrobu materiálov, ktoré zostávajú počas dňa chladnejšie ako okolitý vzduch, potrebujete niečo, čo odráža veľa slnečného svetla a neabsorbuje ho, čím by sa energia zo svetla premenila na teplo,“ vysvetľuje hlavná riešiteľka profesorka Silvia Vignoliniová, chemička z Cambridgeskej univerzity v Spojenom kráľovstve. Existuje len niekoľko takých materiálov a pridanie farebných pigmentov bežne zruší ich chladiace účinky. Ak teda chcete, aby niečo odrážalo všetko slnečné svetlo, zvyčajne to musí byť biele.
Farba však nemusí pochádzať len z pigmentu. Napríklad štruktúrna farba vzniká pri interakcii svetla s drobnými štruktúrami vnútri látky, ktoré odrážajú svetlo, až kým nevyjde v inom odtieni. Štrukturálne farby často vytvárajú žiarivé a dúhové výsledky, napríklad u chrobákov a kolibríkov. Viglioniová a jej kolegovia prišli na spôsob, ako vytvoriť efekt s celulózou, ktorá je jedným z mála prirodzene sa vyskytujúcich materiálov, o ktorých je známe, že sú schopné vytvárať materiály PDRC.
Fólia tímu je vyrobená z celulózových nanokryštálov, drobných častíc, ktoré majú približne rovnakú veľkosť ako jednotlivé vlnové dĺžky svetla. S takýmito fóliami možno manipulovať tak, aby vyzerali ako červené, zelené alebo modré, ibaže sú dosť krehké. Preto vedci pripevnili fólie k etylcelulóze, flexibilnejšiemu bielemu materiálu. Získali tak flexibilný farebný film, ktorý je o 4 °C chladnejší ako okolitá teplota počas dňa. Takisto prišli na to, ako urobiť trblietavé fólie, ktoré ukazujú rôzne textúry, aby sa dali prispôsobiť akémukoľvek architektonickému štýlu.
Fólie by sa mali dať ľahko vyrábať po metroch a celulóza je lacná surovina. No skôr ako nimi budeme môcť potiahnuť dom či auto, chcú vedci zistiť, či im dokážu pridať aj ďalšie funkcie. Celulózové nanokryštály môžu byť citlivé na znečisťujúce látky, preto skúmajú, či by do svojich fólií mohli zabudovať detektory dymu alebo smogu. Výskum bol prezentovaný na jarnom stretnutí Americkej chemickej spoločnosti.
Zdroj: cosmosmagazine.com.
