Стеклянные крыши и стены позволяют максимально использовать естественное освещение и экономить электроэнергию. Однако стекло пропускает слишком много тепла и привлекает любопытные взгляды соседей. Ученые из Технологического института Карлсруэ (Германия) разработали уникальный метаматериал, решающий все эти проблемы. Исследовательская группа успешно протестировала материал на открытом воздухе в университетском кампусе. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Микрофотонный многофункциональный метаматериал создан на основе полимера. Его поверхность состоит из микроскопических силиконовых пирамидок, каждая шириной всего 10 микрон, что в 10 раз тоньше диаметра волоса. По сути это тонкая пленка, которую можно наклеить на обычное стекло. Она пропускает больше света, чем обычное стекло — 95% против 91%. В то же время мини-пирамидки рассеивают 73% солнечного света, что придает материалу матовый вид. Ученые утверждают, что это обеспечивает более комфортное освещение не только для людей, но и для растений.
Фото: Gan Huang, KIT
«Когда материал используется для отделки крыш и стен, он создает яркие, но в то же время свободные от бликов и защищенные от посторонних глаз пространства для работы и жизни. Светопроницаемость может повысить урожайность в теплицах, поскольку эффективность фотосинтеза на 9% выше, чем при использовании обычного стекла», — рассказал Ричардсган Хуанг, ведущий автор исследования.
Но главное — его способность охлаждать внутреннее пространство, направляя тепло непосредственно в открытый космос. Это явление называется радиационным охлаждением. Оно основано на том, что атмосфера Земли прозрачна для инфракрасных волн. Испытания показали, что в помещениях, где применяли метаматериал, было на 6°C прохладнее, чем снаружи. Это позволит обеспечить пассивное охлаждение и снизить зависимость от кондиционеров.
Микропирамидки придают пленке супергидрофобные свойства, и она самоочищается подобно листу лотоса: вода собирается в капельки и удаляет грязь и пыль с поверхности.
Создано покрытие для автомобилей, умеющее самовосстанавливаться на солнце
Сталь + медь: создан материал, уничтожающий бактерии без антибиотиков
Борщевик превратили в материал для батарей «зеленой» энергетики
Другие новости по теме...
