سرد و گرم کردن ساختمان ها با ساخت نوعی نانو پوشش

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، به نقل از ستاد نانو، با پایان یافتن تابستان، بسیاری از خانه‌ها، تهویه مطبوع خود را خاموش کرده و بخاری‌ها را روشن می‌کنند. اما سامانه های گرمایش و سرمایش سنتی پرمصرف هستند و از آنجا که به طور معمول از سوخت‌های فسیلی استفاده می‌کنند، پایدار نیستند.

بر اساس این گزارش، به تازگی با تقلید از نوعی آفتاب‌ پرست بیابانی، محققان نوعی نانو پوشش ساختند که از نظر مصرف انرژی مقرون به صرفه است. این مواد می‌توانند بدون انرژی اضافی، ساختمان‌ها را در تابستان خنک و در زمستان گرم نگه دارند.

بسیاری از موجودات بیابانی سازگاری‌های تخصصی با شرایط اقلیمی گرم دارند که به آن‌ها امکان زنده ماندن در محیط‌های سخت و با تغییر دمای شدید روزانه را می‌دهد. به عنوان مثال، Namaqua Chameleon از جنوب غربی آفریقا رنگ خود را برای تنظیم دمای بدن با تغییر شرایط محیط تغییر می‌دهد. این آفتاب‌پرست در دما‌های گرم به رنگ خاکستری روشن به نظر می‌رسد تا نور خورشید را منعکس کند و در نتیجه خنک شود، در صورت نیاز به گرم شدن، به رنگ قهوه‌ای تیره در آمده تا گرما را جذب کند.

این توانایی منحصر به‌فرد نمونه‌ای طبیعی از کنترل دمای منفعل است، پدیده‌ای که می‌تواند برای ایجاد ساختمان‌های با مصرف انرژی کم سازگار باشد. اما بسیاری از سیستم‌های به کار رفته در ساختمان نمی‌توانند بین رنگ‌ها مختلف سوئیچ کنند. از این رو محققان پوششی ساختند که بتواند این کار را انجام دهد.

برای تهیه این پوشش، محققان ریزکپسول‌های ترموکرومیک را ساختند، این کپسول‌ها در واقع ریزذراتی هستند که به همراه نوعی اتصال‌دهنده، سوسپانسیونی را تشکیل می‌دهند که می‌توان آن را به صورت اسپری روی سطح اعمال کرد.

هنگامی‌که تا ۶۸ درجه سنجش دما گرم می‌شود، سطح شروع به تغییر رنگ از تیره به خاکستری روشن می‌کند. پس از رسیدن به ۸۶ درجه، فیلم با رنگ روشن تا ۹۳٪ از تابش خورشید را منعکس شد. حتی وقتی ساختمان بالاتر از ۱۷۵ درجه برای یک روز کامل گرم شود، این مواد هیچ نشانه‌ای از آسیب نشان نمی‌دهند.

در زمستان، این پوشش جدید کمی گرمتر از سامانه خنک‌کننده تابشی منفعل رایج بود، در تابستان، این پوشش جدید به طور قابل توجهی خنک‌تر از کاشی‌های رنگ سفید بود. در طول بهار و پاییز، این پوشش می‌تواند با تغییر دمای بسیار پرنوسان سازگار باشد و در طول روز از گرمایش به سرمایش تغییر کند.

به گفته محققان این سامانه تغییر رنگ می‌تواند انرژی قابل توجهی را برای مناطقی که چندین فصل را تجربه می‌کنند، صرفه‌جویی کند، در حالی که هم ارزان و هم تولید آن آسان است.