Ученые из Китая и Великобритании разработали покрытие, действующее как кожа пустынного хамелеона: оно может охлаждать стены зданий в летнее время и сохранять тепло зимой. Об этом сообщила пресс-служба Американского химического общества (ACS). Статья с описанием работы вышла в среду в журнале Nano Letters.
«Пустынные хамелеоны, живущие на юго-западе Африки, способны менять окраску для регуляции температуры тела при изменении условий окружающей среды. Они выглядят светло-серыми на жаре, что позволяет им отражать излучение и охлаждаться, а по мере снижения температуры они становятся темно-коричневыми, чтобы поглощать тепло. Ученые воспроизвели эту уникальную особенность пустынных существ в покрытии, меняющем цвет для адаптации к температурам окружающей среды», — говорится в сообщении.
«Хамелеоновый» краситель был создан научной группой под руководством профессора Харбинского политехнического университета Вана Фуцяна. Его разработка стала возможной благодаря сочетанию свойств двух разных типов микрочастиц, один из которых активно поглощает излучение солнца и преобразует его в электромагнитные волны другой длины, а второй способен менять окраску при изменениях температуры окружающей среды.
Ученые подобрали свойства вторых частиц, термохромных микрокапсул, таким образом, что они окрашивали материал в серо-черный цвет при температуре окружающей среды до 25 градусов Цельсия. Их нагрев до более высоких температур приводил к тому, что микрокапсулы становились белыми и не мешали вторым микрочастицам поглощать энергию света и использовать ее для охлаждения стен.
Последующие тесты показали, что в жаркую погоду покрытие отражает до 93% солнечного света и повторно излучает около 94% энергии в таком диапазоне волн, который позволяет теплу не задерживаться в атмосфере, а отправляться в космическое пространство. Это обеспечивает защиту от дополнительного парникового эффекта. Это позволяет охладить стены на 6,5 градуса Цельсия, а в холодную погоду повысить температуру материала на 4,3 градуса Цельсия. Это отличает краситель-хамелеон от других светоотражающих покрытий, которые помогают в летнее время, но при этом ухудшают обогрев зданий зимой.
По текущим оценкам исследователей, созданный ими материал позволяет снизить расходы электроэнергии на охлаждение и обогрев помещений примерно на 20%. При этом его применение не потребует больших дополнительных расходов по сравнению с обычными красителями. Подобные плюсы «хамелеонового» красителя, как надеются ученые, ускорят его внедрение в строительную отрасль.
© AP Photo/Sakchai Lalit, архив
