Naukowcy z Uniwersytetu w Chicago stworzyli materiał budowlany zmieniający kolor w zależności od temperatury otoczenia. Domy zbudowane z takiego materiału będą same regulować ilość absorbowanej lub emitowanej energii.
Technologie zmieniające wizerunek domów
Nowoczesne technologie z impetem wkraczają w branże budowlaną. Nasze ściany będzie można za jakiś czas malować farbą oczyszczająca powietrze. Domowe, indywidualne akumulatory, panele kompatybilne z ładowarkami samochodowymi, biodegradowalne materiały – możliwości budowy domu dostosowanego do naszych oczekiwań, a nawet je przekraczających, tylko przybywa.
Ciekawym rozwiązaniem, zarówno dla oszczędnych jak i lubiących oryginalny wystrój, może się okazać opracowywany przez naukowców z Pritzker School of Molecular Engineering (PME) z Uniwersytetu w Chicago materiał potrafiący… zmieniać kolor.
Materiał-kameleon zmienia swój kolor oraz ilość pochłanianego lub emitowanego ciepła w zależności od temperatury zewnętrznej. W upalne dni materiał może emitować do około 90 procent zawartego w nim ciepła podczerwonego, pomagając schłodzić wnętrze budynku. W chłodniejsze dni materiał emituje zaledwie 7 procent promieniowania podczerwonego, pomagając utrzymać ciepło w środku.
Materiał, który przyniesie ogromne oszczędności
Aby osiągnąć takie właściwości, zespół badaczy zaprojektował niepalny „elektrochromowy” materiał budowlany, który zawiera warstwę przybierającą dwie konfiguracje: litą miedź, która zatrzymuje większość ciepła podczerwonego, lub wodnisty roztwór, który emituje podczerwień. Przy dowolnej wybranej temperaturze uruchamiającej, urządzenie może wykorzystać niewielką ilość energii elektrycznej do wywołania przesunięcia chemicznego między stanami poprzez osadzanie miedzi w cienkiej warstwie lub usunięcie tej miedzi. Materiał zachowuje wydajność nawet po 1800 cyklach przełączenia, wg. badań opublikowanych w Nature.
Zasadniczo wymyśliliśmy niskoenergetyczny sposób traktowania domu jak człowieka; dodaje się warstwę, gdy jest zimno i zdejmuje warstwę, gdy jest gorąco. Ten rodzaj inteligentnego materiału pozwala nam utrzymać temperaturę w budynku bez ogromnych ilości energii.
Prof. Po-Chun Hsu, kierownik badań
Jest o co walczyć – budynki konsumują około 30 procent globalnie wytwarzanej energii elektrycznej, z czego połowa przeznaczana jest na ogrzewanie i chłodzenie. Zmniejszenie tego zapotrzebowania pozwoliłoby znacząco obniżyć ślad węglowy powstający podczas produkcji prądu na potrzeby domów, biurowców i innych budowli. Dodatkowo – nie jest problemem w materiale zatopić płytę dowolnego koloru, by dom zmieniał barwę na dokładnie taką, jaką zażyczy sobie właściciel.
Naukowcy aktualnie pracują nad skalowaniem i procesem szybkiej i łatwej produkcji materiału.
