پنجره‌ای جادویی که ساختمان‌ها را بدون نیاز به کولر خنک می‌کند

یک پوشش جدید پنجره می‌تواند گرما را به حدی منعکس کند که تا 22 درجه سانتیگراد فضای داخلی را خنک کند.

به گزارش ایسنا، پایین آوردن درجه سیستم تهویه مطبوع یکی از راه‌های خنک نگه داشتن ساختمان‌هاست، اما مصرف انرژی را به شکل قابل توجهی بالا می‌برد.

این در حالی است که مواد غیرفعال می‌توانند دمای داخلی را به طور موثرتری تنظیم کنند و اکنون دانشمندان در کره جنوبی پوشش جدیدی ساخته‌اند که شیشه پنجره را بسیار خنک‌تر نگه می‌دارد و در عین حال در شفافیت آن تاثیری نمی‌گذارد.

پنجره‌ها برای فراهم آوردن نور طبیعی به اتاق‌ها عالی هستند، اما در عین حال دریچه‌ای بزرگ برای بر هم ریختن دما نیز هستند. وقتی هوا سرد است، حدود 30 درصد از گرمای داخلی می‌تواند از طریق پنجره‌ها خارج شود، در حالی که در زمان‌های گرم‌تر حدود 76 درصد از نور خورشید که به پنجره‌ها برخورد می‌کند به عنوان گرما وارد ساختمان می‌شود.

به همین دلیل مهم است که این شکاف را بدون تغییر خاصی در شفافیت و زیبایی پنجره‌ها پر کنیم.

یک پوشش جدید که توسط محققان POSTECH و دانشگاه کره ایجاد شده است، می‌تواند به انجام این کار کمک کند.

این تیم ماده‌ای طراحی کردند که می‌تواند گرما را ساطع کند و در عین حال به نور مرئی اجازه عبور دهد.

این ماده از سه لایه تشکیل شده است که هر لایه نقش‌های متفاوتی دارد. بالاترین لایه از جنس پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان(PDMS) است که تابش فروسرخ دور را ساطع می‌کند که به صورت گرما احساس می‌شود.

لایه مرکزی، نازک و از جنس نقره است که اغلب طیف خورشیدی را منعکس می‌کند. با این حال پر از ریزحفره‌هایی در مقیاس میکرو است تا نور مرئی از آن عبور کند.

لایه سوم نیز همان چیزی است که «آینه براگ»(Bragg mirror) نامیده می‌شود که به طور ویژه برای انعکاس طول موج‌های طیف فروسرخ نزدیک که بیشتر گرمای نور خورشید را تشکیل می‌دهد، طراحی شده است. این لایه از لایه‌های متناوب دی‌اکسید تیتانیوم و فلوراید منیزیم تشکیل شده است.

در آزمایش‌ها مشخص شد که این ماده جدید، سطح شیشه را 22.1 درجه سانتی‌گراد خنک‌تر از شیشه‌ای که فقط با PDMS روکش شده نگه می‌دارد و این یکی از بزرگترین اثرات خنک کنندگی است که با این نوع پوشش دیده شده است.

امید این است که بتوان این ماده را روی پنجره‌ها به کار برد تا فضای داخلی ساختمان‌ها را خنک‌تر نگاه داشت، آن هم بدون اینکه ورودی نور آفتاب را به خطر بیندازد و در نتیجه وابستگی ما به سیستم‌های گرمایش و سرمایش را که پرمصرف هستند، کاهش دهد.

پروفسور جون‌سوک رو(Junsuk Rho) نویسنده مسئول این مطالعه گفت: این فناوری برای تولید انبوه آماده است و پتانسیل قابل توجهی در معماری و کاربردهای زیست محیطی دارد. مهم‌تر از همه، گرما را به طور موثر دفع می‌کند و مصرف انرژی را کاهش می‌دهد که آن را به عنوان یک فناوری کلیدی برای آینده‌ای پایدار قرار می‌دهد.

این پژوهش در مجله Advanced Functional Materials منتشر شده است.