Инновационный строительный материал со свойствами, подобными свойствам хамелеона, способен менять цвет, но не только. Он также может изменять количество тепла, которое он поглощает или выделяет, в зависимости от температуры наружного воздуха.
В жаркие дни этот материал способен выделять до 92% инфракрасного тепла это держится, помогая сохранять прохладу внутри здания. Однако зимой материал он излучает только 7% своего инфракрасного излучения, помогая сохранять тепло в здании.
Материал, который ведет себя как человек
«Мы создали энергоэффективный способ управления температурой в здании. Аналогичный подход к тому, что сделал бы человек. Человек, который надевает дополнительный слой, когда холодно, и снимает его, когда жарко», — объясняет доцент. По-Чунь Сюй из Чикагского университета.
Этот тип умного материала позволяет нам поддерживать комфортную температуру в зданиях без необходимости использовать большое количество тепла. энергия.
Как рождается материал хамелеон
Невоспламеняющийся строительный материал, созданный Сюем и его коллегами, является «электрохромным». Что это значит? Он содержит слой, который может принимать две конформации: твердую медь, сохраняющую большую часть инфракрасного тепла, или водный раствор, излучающий инфракрасное излучение.
Подключенное к нему устройство использует небольшое количество электричества, чтобы вызвать химический переход между состояниями путем осаждения меди в виде тонкой пленки или ее удаления.
В их газете (что я ссылаюсь на вас здесь), исследователи подробно рассказали, как устройство может быстро и обратимо переключаться между металлическим и жидким состояниями. Способность переключаться из одной конформации в другую оставалась эффективной даже после 1.800 переходов состояний.
О каком исполнении мы говорим?
Исследователи разработали сценарии, чтобы продемонстрировать, как их материал может снизить затраты на электроэнергию в зданиях в разных городах.
По их расчетам, использование электричества для активации электрохромных изменений материала-хамелеона будет менее 0,2% от общего потребления электроэнергии здания. Но это может сэкономить вам деньги 8,4% годового энергопотребления.
Материал хамелеон: следующие шаги
Команда Сюя до сих пор производила только куски материала диаметром около 6 см, но у них есть амбиции использовать эти фрагменты для создания панелей все большего размера.
Среди следующих шагов исследователи оценивают возможность персонализации материала с использованием различных цветовых оттенков. «Водная фаза» прозрачна и позволяет использовать широкий спектр цветов без ущерба для способности материала-хамелеона поглощать инфракрасные лучи.
Я не могу дождаться, пока инженеры и специалисты в области строительства доведут до совершенства это открытие: это решения, подходящие для более устойчивого будущего.
