Sticla care regleaza atat incalzirea cat si racirea

SINGAPORE: Oamenii de știință susțin că au dezvoltat o acoperire pentru ferestre care poate comuta între încălzire și răcire ca răspuns la schimbările de temperatură.

Echipa internațională de cercetare condusă de oameni de știință de la Universitatea Tehnologică Nanyang (NTU), Singapore, spune că materialul, atunci când este acoperit pe un panou de fereastră de sticlă, se poate autoadapta în mod eficient la încălzirea sau răcirea camerelor din diferite zone climatice ale lumii, ajutând la reduce consumul de energie.

Sticla auto-adaptabilă este dezvoltată folosind straturi de compozit de nanoparticule de dioxid de vanadiu, PMMA termoplastic transparent și acoperire cu emisivitate scăzută pentru a forma o structură nouă care ar putea modula încălzirea și răcirea simultan.

Sticla nu are componente electrice și funcționează prin exploatarea spectrurilor de lumină responsabile de încălzire și răcire. În timpul verii, sticla suprimă încălzirea solară (lumină apropiată de infraroșu), în timp ce stimulează răcirea radiativă (infraroșu cu undă lungă). Iarna, face invers pentru a încălzi camera.

Testele de laborator folosind o cameră cu infraroșu au arătat că sticla a permis să emită o cantitate controlată de căldură în diferite condiții (temperatura camerei – peste 70°C), dovedind capacitatea sa de a reacționa dinamic la condițiile meteorologice în schimbare.

Echipa susține că, în timp ce oamenii de știință din alte părți au dezvoltat inovații durabile, cum ar fi acoperirile cu emisivitate scăzută pentru a preveni transferul de căldură și sticla electrocromică care reglează transmiterea solară să intre în cameră devenind colorată, niciuna dintre soluții nu a reușit să moduleze atât încălzirea, cât și răcirea la în același timp, până acum.

„Majoritatea ferestrelor care economisesc energie din ziua de azi abordează partea a câștigului de căldură solară cauzată de lumina solară vizibilă și aproape infraroșie. Cu toate acestea, cercetătorii trec adesea cu vederea răcirea radiativă în infraroșu cu lungime de undă lungă. În timp ce inovațiile care se concentrează pe răcirea radiativă au fost folosite pe pereți și acoperișuri, această funcție devine nedorită în timpul iernii”, a spus dr. Long Yi de la Școala de Știință și Inginerie a Materialelor (MSE) NTU și investigatorul principal al studiului.

„Echipa noastră a demonstrat pentru prima dată o sticlă care poate răspunde favorabil la ambele lungimi de undă, ceea ce înseamnă că se poate auto-ajusta în mod continuu pentru a reacționa la o temperatură în schimbare în toate anotimpurile.”

Oamenii de știință au testat, de asemenea, performanța de economisire a energiei a invenției lor folosind simulări ale datelor climatice din șapte zone climatice care acoperă toate părțile populate ale globului. Performanța generală de economisire a energiei, atât pentru anotimpurile calde, cât și pentru cea rece, a fost cu până la 9,5% mai bună decât sticla cu emisivitate scăzută disponibilă comercial într-o clădire de birouri de dimensiuni medii simulate.

Performanța de încălzire și răcire a sticlei poate fi personalizată pentru a se potrivi nevoilor pieței și regiunii pentru care este destinată prin simpla ajustare a structurii și compoziției acoperirii speciale nano-compozite stratificate pe panoul de sticlă.

Un brevet din Singapore a fost depus pentru inovație. În următorii pași, echipa de cercetare își propune să obțină o performanță și mai mare de economisire a energiei, lucrând la proiectarea acoperirii lor nano-compozite. Echipa internațională de cercetare include și oameni de știință de la Universitatea Nanjing Tech, China. Studiul este susținut de Alianța Singapore-HUJ pentru Cercetare și Întreprinderi (SHARE), în cadrul programului Campus for Research Excellence and Technological Enterprise (CREATE), Ministerul Educației Fondul de Cercetare Tier 1 și Institutul Internațional de Cercetare Sino-Singapore.