Novi materijal čija boja ne utječe na zagrijavanje površine, nastao po uzoru na krila leptira

Svjetlije boje reflektiraju više svjetla od tamnijih, što može ograničiti praktične izbore paleta za odjeću, automobil ili kuću kada se prilikom odabira na umu ima potencijal zagrijavnja. No, stiže dobra vijest iz Šangaja gdje su znanstvenici razvili novi materijal, inspiriran leptirovim krilima, koji može proizvesti jarke boje na koje refleksija svjetlosti nema utjecaj! To znači da se zagrijavanje objekata može ograničiti, te na taj način smanjiti utjecaj klimatizacije na okoliš.

Boja površine dolazi od specifične mješavine valnih duljina svjetlosti koju apsorbira i reflektira. Obično, što je boja tamnija, više se svjetlosti apsorbira, a ta energija završava zagrijavanjem materijala. Zato se, primjerice, vanjski spremnici za prirodno grijanje vode boje u crno.

No znanstvenici u Šangaju razvili su film koji uopće ne upija svjetlost, a još uvijek proizvodi živopisne boje. To bi, ističu, moglo pomoći u održavanju zgrada, vozila ili drugih objekta mnogo hladnijim, a istovremeno smanjiti troškove i utjecaj klimatizacije na okoliš.

– U zgradama se velike količine energije koriste za hlađenje i ventilaciju, a rad klima uređaja u električnim automobilima može smanjiti domet vožnje za više od polovice. Naši rashladni filmovi mogu pomoći u poboljšanju energetske održivosti i ugljične neutralnosti, objašnjava za NewAtlas vodeći istraživač u studiji Guo Ping Wang.

Kompleksna struktura na nano razini

Ključ sposobnosti novog filma je njegova struktura nanomjera nastala po uzoru na strukturu krila leptira. Zamršeni uzorci na površinama poput leptirovih krila ili paunovog perja raspršuju određene boje svjetla po širokom području, dajući im izgled te boje. Film istraživačkog tima bio je sastavljen od izmjeničnih slojeva titanijevog dioksida i aluminijevog dioksida, iznad debljeg sloja grubog mat stakla, koje ima neuređenu teksturu za raspršivanje svjetlosti. Donji sloj je reflektor od čistog srebra, koji osigurava da se uopće ne apsorbira svjetlost.

Podešavanjem specifičnih svojstava slojeva, tim je stvorio filmove koji su izgledali plavi, žuti ili bezbojni. Zatim su testirali uzorke raznobojnih filmova na krovovima zgrada, automobilima, tkanini i mobitelima, tijekom dana i ljeti i zimi, te izmjerili njihovu temperaturu. Došli su do otkrića da su filmovi ostali znatno hladniji od površina na koje su postavljeni. Više od 15 Celzijevih stupnjeva topliji zimi i nevjerojatnih 35 Celzijevih stupnjeva hladniji ljeti.

Metoda pasivnog hlađenja

– Zahvaljujući slojevitoj strukturi koju smo razvili, uspjeli smo proširiti metodu pasivnog hlađenja s bezbojnih predmeta na šarene, a pritom sačuvati performanse boja. Drugim riječima, naš plavi film izgleda plavo u velikom rasponu kutova gledanja i ne zagrijava se jer reflektira svu svjetlost. Osim toga, visoka zasićenost i svjetlina mogu se postići optimizacijom strukture, rekao je Wang.

Tim nastavlja s istraživanje, te planira istražiti zamjenu srebrnog sloja za aluminij, što bi materijal učinilo jeftinijim i lakšim za proizvodnju. Također namjeravaju optimizirati druga svojstva kako bi ga učinili robusnijim.

Pogledajte ovdje kako je bioinženjeringom gljiva nastao novi izolator građevina koji bi mogao promijeniti sve.