Novi materijal za oblaganje fasada koji menja boju i time pomaže grejanju odnosno hlađenju zgrada napravljen je na univerzitetu u Čikagu. Velika pogodnost ovog materijala je što se može naknadno ugraditi na već postojeće objekte kako bi se poboljšala njihova energetska efikasnost.
Materijal menja boju u zavisnosti od temperature (Foto: Hsu Group)
Sastoji se od nekoliko različitih slojeva i sadrži bakarnu foliju, plastiku i grafen, a na osnovu spoljašnje temperature može da promeni svoju infracrvenu boju koja se pojavljuje pri termičkom snimanju. Menja i količinu infracrvene toplote koju apsorbuje ili emituje. Termovizijska kamera pokazuje da je tokom toplih dana materijal žut jer emituje više toplote, a kada je hladno postaje ljubičast i zadržava toplotu.
Ovaj materijal postavljen na fasadi mogao bi da smanji potrebu za grejanjem i hlađenjem čime bi se uštedela električna energija.
Oglas
Inženjer materijala Po-Chun Hsu koji je vodio istraživanje navodi da je ovo niskoenergetski način kojim zgrada oponaša ljude, odnosno dodaje sloj kada je hladno i skida sloj kada je vruće. On objašnjava da ovaj pametni materijal pomaže da se temperatura u zgradi održi bez velikog utroška energije.
Istraživači su materijal uporedili sa kameleonom koji takođe po potrebi menja boju. On zapravo ima zadatu temperaturu pri kojoj, uz malu količinu električne energije, dodaje tanak sloj bakra ili ga uklanja.
Hemijskom reakcijom centralni sloj materijala - rastvor elektrolita na bazi vode - transformiše se u čvrsti bakar. Bakar sa niskim emisijama pomaže da se zadrži toplota i zagreje unutrašnjost zgrade, dok vodeni sloj visoke emisije održava zgradu hladnom.
Sloj elektrolita na bazi vode čini materijal nezapaljivim, a istraživači navode da je proces prebacivanja sa metala na tečnost i nazad stabilan, neisparljiv, efikasan i mehanički fleksibilan.
.jpg)
Sloj bakra se nanosi za pokretanje grejanja (Foto: Hsu Group)
Nakon promene stanja električna energija više nije potrebna za njegovo oržavanje, pa je njen utrošak minimalan.
Tokom istraživanja objavljenog u časopisu Nature Sustainability, naučnici su napravili modele za testiranje uštede energije namenjene za 15 američkih gradova, koji predstavljaju 15 klimatskih zona.
Otkrili su da materijal može da uštedi 8,4 odsto godišnje potrošnje energije za klimatizaciju zgrade u oblastima sa velikom varijacijom vremenskih uslova. U isto vreme, materijal je za svoj rad utrošio samo 0,2 odsto ukupne električne energije zgrade.
Često se spominje da izgradnja zgrada i njihovo korišćenje čine skoro 37 procenata globalnih emisija ugljenika, od kojih je većina posledica građevinskih operacija, osvetljenja, grejanja i hlađenja.
Kada bi se ovaj novi materijal koristio za rekonstrukciju loše izolovanih ili starih zgrada, poboljšala bi se njihova energetska efikasnost i smanjile emisije ugljenika. Istraživači čak navode da je ovo pogodnije za ugradnju od izolacije.
Nedostaci
Potrebno je sprovesti još istraživanja jer neke od komponenti - uključujući jednoslojni grafen i zlatnu mikromrežu koja se koristi kao providni provodljivi slojevi - skupe su i komplikovane za proizvodnju.
Tokom istraživanja napravljeni su samo komadi materijala široki 6cm, ali namera je da se sastavljaju formirajući veće listove.
Kada je aktivan vodeni sloj materijal je tamno bele boje, a postaje bakarno braon kada je sloj bakra aktivan. Boje bi se mogle promeniti dodavanjem pigmenata.
Vodeći se sličnim razmišljanjem istraživači sa Univerziteta Purdue razvili su najbelju boju koja bi mogla da smanji potrebu za klimatizacijom.
