پوشش پلیمری که ساختمان ها را خنک می کند

مهندسان پوشش پلیمری خارجی PDRC (خنک کننده تابشی غیرفعال در روز) با کارایی بالا با شکاف های هوا از نانومتر تا کوچک ساخته اند که می تواند به عنوان خنک کننده هوای خود به خود برای پشت بام ها، ساختمان ها، مخازن آب، وسایل نقلیه و حتی فضاپیماها استفاده شود - هر چیزی که می تواند رنگ آمیزی شود. آنها از یک روش تبدیل فاز مبتنی بر محلول استفاده کردند تا به پلیمر ساختاری متخلخل مانند فوم بدهند. هنگامی که در معرض آسمان قرار می گیرد، پوشش پلیمری متخلخل PDRC نور خورشید را منعکس می کند و برای دستیابی به دمای پایین تر از مصالح ساختمانی معمولی یا حتی محیط گرم می شود. هوا

با افزایش دما و امواج گرما که زندگی را در سراسر جهان مختل می کند، راه حل های خنک کننده اهمیت فزاینده ای پیدا می کنند. این یک مسئله کلیدی است، به ویژه در کشورهای در حال توسعه، جایی که گرمای تابستان می تواند شدید باشد و انتظار می رود تشدید شود. اما روش های خنک کننده رایج مانند هوا تهویه مطبوع، گران هستند، انرژی زیادی مصرف می کنند، نیاز به دسترسی آماده به الکتریسیته دارند و اغلب به خنک کننده های تخریب کننده لایه لایه لایه لایه لایه لایه لایه اوزون یا خنک کننده های گرم کننده گلخانه نیاز دارند.

جایگزین این روش‌های خنک‌کننده انرژی‌بر، PDRC است، پدیده‌ای که در آن سطوح به‌طور خود به خود با انعکاس نور خورشید و تابش گرما به جو خنک‌تر سرد می‌شوند. اگر سطح دارای بازتاب خورشیدی (R) باشد، می‌تواند افزایش گرمای خورشید را به حداقل برساند. با نرخ بالای تابش حرارتی (Ɛ) می تواند آسمان اتلاف حرارت تابشی را به حداکثر برساند، PDRC موثرترین است. اگر R و Ɛ به اندازه کافی بالا باشد، حتی اگر تلفات حرارتی خالص در خورشید رخ دهد.

توسعه طرح‌های عملی PDRC چالش برانگیز است: بسیاری از راه‌حل‌های طراحی اخیر پیچیده یا گران هستند و نمی‌توان آن‌ها را به طور گسترده روی سقف‌ها و ساختمان‌هایی با اشکال و بافت‌های مختلف اجرا کرد یا به کار برد. با این حال، پوشش های سفید معمولا دارای رنگدانه هایی هستند که نور ماوراء بنفش را جذب می کنند و طول موج های طولانی تر نور خورشید را به خوبی منعکس نمی کنند، بنابراین عملکرد آنها فقط متوسط ​​است.

محققان مهندسی کلمبیا یک پوشش پلیمری خارجی PDRC با عملکرد بالا با شکاف‌های هوا در مقیاس نانومتر تا میکرون اختراع کرده‌اند که می‌تواند به عنوان خنک‌کننده هوای خود به خودی استفاده شود و می‌تواند روی سقف‌ها، ساختمان‌ها، مخازن آب، وسایل نقلیه و حتی سفینه‌های فضایی رنگ و نقاشی شود. - هر چیزی که می تواند رنگ آمیزی شود. آنها از روش تبدیل فاز مبتنی بر محلول برای دادن ساختار فوم متخلخل به پلیمر استفاده کردند. به دلیل تفاوت در ضریب شکست بین حفره های هوا و پلیمر اطراف، حفره های هوا در پلیمر متخلخل پراکنده و منعکس کننده نور خورشید است. پلیمر سفید می شود و بنابراین از گرمایش خورشیدی جلوگیری می کند، در حالی که انتشار ذاتی آن به آن اجازه می دهد تا گرما را به طور موثر به آسمان بتاباند.