Блог

Nov 11, 2023

Ученые разработали новую красочную краску, которая поможет сократить ваши счета за электроэнергию

Ученые из Стэнфордского университета разработали новую краску, которая может помочь снизить нашу растущую зависимость от кондиционеров и обогревателей. Он поставляется во множестве цветов, и при правильном использовании он может

Ученые из Стэнфордского университета разработали новую краску, которая может помочь снизить нашу растущую зависимость от кондиционеров и обогревателей.

Он выпускается в различных цветах, и при правильном использовании он может серьезно сократить счета за электроэнергию и выбросы.

Краска способна отражать до 80 процентов солнечного инфракрасного света, что в 10 раз больше, чем у обычных цветных красок.

Свет среднего инфракрасного диапазона обычно поглощается в виде тепла на поверхностях здания. При использовании снаружи здания краска удерживает тепло, и ее можно использовать внутри, чтобы сохранять тепло.

Таким образом, разработчики краски заявляют, что она представляет собой «круглогодичное энергосберегающее решение», которое можно использовать в различных климатических условиях.

При испытаниях в искусственно теплых условиях краска снизила количество энергии, необходимой для охлаждения замкнутого пространства, почти на 21 процент. Испытанный в искусственно холодных условиях, он снизил количество энергии, необходимой для обогрева помещения, на 36 процентов.

По оценкам исследователей, краска для всего здания может сэкономить 7,4 процента энергии, необходимой для отопления, вентиляции или охлаждения многоквартирного дома средней этажности.

Это немалая сумма, особенно если учесть, что на здания в США приходится около 40 процентов общего потребления энергии в стране, и большая часть этой энергии приходится на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха.

Во всем мире экстремальные температуры становятся все более серьезными и частыми в связи с изменением климата, и во многих случаях кондиционеры остаются нашим способом номер один справиться с жарой.

По некоторым оценкам, к 2050 году кондиционеры найдут свое применение в двух третях всех домохозяйств в мире. Хотя эти устройства, несомненно, могут спасти жизни, они не являются самым дешевым и экологически чистым способом охлаждения зданий, поскольку способствуют выбросам углекислого газа и загрязнению воздуха и впоследствии ставят под угрозу жизни людей.

Другие краски и глазури помогают отражать средний инфракрасный свет, но эта новая версия из Стэнфорда не просто чисто белая или серебристая. Разнообразие цветов включает белый, синий, красный, желтый, зеленый, оранжевый, фиолетовый и темно-серый.

Такая радуга возможна потому, что новая краска имеет два слоя, которые наносятся последовательно. Первый — отражающий нижний слой, содержащий серебряные алюминиевые хлопья. Второй — прозрачный для инфракрасного излучения верхний слой, содержащий цветные неорганические наночастицы.

Эта двухслойная конструкция уже создавалась ранее для отражения других длин волн инфракрасного света, поэтому она не совсем уникальна, хотя и кажется весьма эффективной.

«Универсальность краски, — пишут авторы, — наряду с ее применимостью к различным поверхностям различных форм и материалов, делает краски чрезвычайно полезными в самых разных сценариях».

При использовании снаружи здания инфракрасный свет Солнца проходит через верхний слой краски и отражается от зеркального нижнего слоя. Таким образом, тепло Солнца не поглощается зданием.

Более того, оба этих слоя являются водоотталкивающими и работают во влажной и жаркой среде.

«И для отопления, и для кондиционирования воздуха мы должны сократить потребление энергии и выбросы во всем мире, чтобы достичь наших целей по нулевым выбросам», — говорит ученый-материаловед И Цуй из Стэнфорда.

«Как уменьшить теплообмен между жилыми и рабочими помещениями человека и окружающей их средой, становится все больше внимания, а новые материалы для улучшенной изоляции, такие как пленки с низкой излучательной способностью для окон, пользуются спросом».

Команда продолжает совершенствовать свою технологию и надеется коммерциализировать краску в будущем.

Исследование было опубликовано в PNAS.