Posiadacze samochodu każdego lata mają ten sam problem – jeśli zaparkują na słońcu w upalny dzień, w ich aucie zrobi się niezwykle gorąco. A co, gdyby istniał materiał, który jest w stanie rozwiązać ten problem? Naukowcy z Duke University w Karolinie Południowej są coraz bliżej tego wynalazku. Ich badania zostały niedawno opublikowane w 'American Chemical Society Energy Letters’.

Technologia opracowana przez naukowców przypomina okno, które po naciśnięciu przełącznika może naprzemiennie pozyskiwać ciepło ze światła słonecznego i umożliwiać chłodzenie obiektu.

Wynalazek wykorzystuje technologię elektrochromową, zmieniając kolor po przyłożeniu elektryczności. – Zademonstrowaliśmy pierwsze urządzenie elektrochromowe, które może przełączać się między ogrzewaniem słonecznym a chłodzeniem radiacyjnym – mówi Po-Chun Hsu, adiunkt inżynierii mechanicznej i materiałoznawstwa z Duke University. Wynalazek potencjalnie mógłby przyczynić się w Stanach Zjednoczonych do zmniejszenia zużycia energii elektrycznej o całe 20 proc.

Jak to działa? Materiał składa się z dwóch warstw wykonanych z grafenu elektrod, które pokryte są warstwą złota. Między nimi jest ciekły elektrolit, który zawiera nanocząsteczki metali, a na spodzie warstwa odbijająca, czyli lustro. Gdy płynie prąd, nanocząsteczki skupiają się w pobliżu górnej elektrody. W efekcie elektrolit staje się czarny, dzięki czemu pochłania i wychwytuje zarówno widma światła widzialnego, jak i bliskiej podczerwieni wpadającego światła słonecznego, a w rezultacie się nagrzewa. Bez prądu cząsteczki rozpraszają się, odsłaniając lustro, które odbija światło słoneczne, pomagając w chłodzeniu budynku.

Należy podkreślić, że opracowany przez naukowców materiał nie jest przezroczysty, a więc nie zastąpiłby szyby.

Wymaga także dalszych prac – póki co jest w stanie wykonać tylko 24 cykle chłodzenia i ogrzewania. A to zdecydowanie za mało, by póki co myśleć o jego komercyjnym zastosowaniu. Po-Chun Hsu sądzi jednak, że to obiecujący kierunek i nie wyklucza, że podobna technologia będzie w przyszłości wykorzystywana do pasywnego ogrzewania i chłodzenia.

Zdjęcie główne: Kenrick Baksh/Unsplash
Tekst: NS