Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ
Когда температура на улице повышается, прохладный воздух, перегоняемый кондиционером, становится главным спасителем. Но эта техника потребляет много энергии, а также является источником парниковых газов. 26 марта на весеннем симпозиуме Американского химического общества (ACS) ученые из Кембриджского университета в Великобритании сообщили о том, что создали альтернативу кондиционеру — пленку на растительной основе, которая охлаждается под воздействием солнечного света. Она может быть различной текстуры и разных ярких оттенков. Когда-нибудь этот материал будет понижать температуру в зданиях, автомобилях и других конструкциях, не требуя внешнего источника питания.
Пассивное радиационное охлаждение (PDRC) — это способность некоторых материалов рассеивать тепло с помощью собственной внешней поверхности за счет уменьшения своей температуры. В результате материал становится на несколько градусов холоднее окружающего воздуха и не затрачивает при этом электричество.
Некоторые краски и пленки, разрабатываемые в настоящее время, могут создавать эффект PDRC, но большинство из них белого цвета или имеют зеркальное покрытие. Цветные пигменты поглощают волны солнечного света только определенной длины и отражают лишь те оттенки, которые различает человеческий глаз, приводя в процессе к нежелательному выбросу тепла.
Но есть способ добиться цвета без использования пигментов. Исследовательская группа обнаружила, что нанокристаллы целлюлозы (НКЦ), содержащейся в растениях, могут трансформироваться в переливающиеся красочные пленки без добавления какого-либо пигмента.
Как оказалось, целлюлоза является одним из немногих встречающихся в природе материалов, которые могут способствовать эффекту PDRC. В рамках последнего исследования ученые наслаивали цветные пленки из НКЦ на материал белого цвета, изготовленный из этилцеллюлозы, в результате чего получалась цветная двухслойная пленка PDRC. Они создали пленки ярких синих, зеленых и красных цветов, которые при попадании под солнечные лучи были в среднем почти на 4,4°C холоднее окружающего воздуха. Квадратный метр пленки генерирует охлаждение мощностью более 120 Вт, что сравнимо с многими типами бытовых кондиционеров.
Работая над эстетическим видом пленки, исследователи смогли создать блестящие и красочные материалы на основе целлюлозы. Ученые также экспериментировали с текстурой пленки из этилцеллюлозы, чтобы подогнать ее "под разные материалы". Эти изменения дадут людям больше возможностей для использования пленки с эффектом PDRC в их домах, на предприятиях, в автомобилях и других конструкциях.
Теперь исследователи планируют найти способы сделать пленку еще более функциональной. Например, материалы PDRC можно использовать в качестве датчиков для обнаружения загрязнителей окружающей среды или погодных изменений, что может быть полезно в сочетании с охлаждающей способностью пленок из НКЦ и этилцеллюлозы. В городских районах с интенсивным автомобильным движением пленка PDRC кобальтового цвета на фасадах зданий однажды сможет поддерживать прохладу в здании и активировать детекторы, которые будут предупреждать о повышении уровня смога в воздухе.
Автор: Чжан Мэнжань (张梦然)