Ученые придумали, как охлаждать и обогревать здания круглый год

Автор: Загудалина Диана
Фото: © A. Krivonosov

Для охлаждения и обогрева зданий круглый год создали покрытие-хамелеон

Команда ученых, вдохновившись хамелеоном Намаква, обитающий на юго-западе Африки, придумала, как охлаждать и обогревать здания с наименьшими затратами энергии. Специалисты изучили, что животное способно менять свой цвет, чтобы регулировать температуру тела при изменении условий. При высоких температурах они становятся светло-серыми, чтобы отражать солнечный свет и сохранять прохладу, а после остывания становятся темно-коричневыми, чтобы вместо этого поглощать тепло. 

Уникальная особенность хамелеона легла в основу нового энергоэффективного и экономичного покрытия, которое может сохранять в зданиях прохладу летом или тепло зимой без дополнительной энергии. На сегодняшний день при строительстве зданий используются охлаждающие краски или цветная стальная плитка, предназначены только для поддержания зданий в прохладе или тепле, но они не могут переключаться между «режимами».

Новое покрытие спсобоно адаптироваться к колебаниям наружной температуры, изменяя свой цвет. Исследователи смешали термохромные микрокапсулы, специализированные микрочастицы и связующие вещества, чтобы сформировать суспензию, которую они распылили или нанесли кистью на металлическую поверхность. В результате при нагревании до 20 градусов Цельсия поверхность начала меняться с темно-серого на светло-серый и когда температура достигла 30 градусов, светлая пленка отразила до 93% солнечного света. Даже при нагревании выше 79 градусов в течение всего дня материал не показал никаких признаков повреждения.

Тестрирование нового материала показало, что зимой покрытие было немного теплее, чем система пассивного охлаждения, хотя обе системы поддерживали одинаковую температуру в более теплых условиях. Летом новое покрытие было значительно прохладнее, чем белая краска и стальная черепица. Весной и осенью новое покрытие было единственной системой, способной адаптироваться к резким колебаниям температуры, переключаясь с обогрева на охлаждение в течение дня. Исследователи говорят, что эта система изменения цвета может сэкономить значительное количество энергии в регионах с несколькими сезонами года, при этом она будет недорогой и простой в производстве.