مواد و ساخت پیشرفته

محققان موسسه فناوری کارلسروهه یک فراماده مبتنی بر پلیمر با خواص منحصر به فرد را معرفی کردند که به نور خورشید اجازه ورود می‌دهد، هوای داخل ساختمان را بدون صرف انرژی اضافی حفظ می‌نمایدو مانند برگ نیلوفر آبی خودتمیز شونده است.

این پیشرفت جدید می‌تواند در آینده جایگزین اجزای شیشه‌ای در دیوارها و سقف‌ها شود. این تیم تحقیقاتی با موفقیت این مواد را در تست‌های فضای باز آزمایش کرده است. این فراماده چند منظوره میکرو فوتونیک مبتنی بر پلیمر از هرم‌های میکروسکوپی ساخته شده از سیلیسیم تشکیل شده است. اندازه این ریزهرم‌ها حدود ده میکرومتر است که تقریباً یک‌دهم قطر موی انسان است. این طراحی با این فراماده اجازه می دهد تا هم زمان دارای چند عملکرد انتشار نور، خود تمیزشوندگی و خنک‌کننده تابشی را داشته باشد در حالیکه سطح شفافیت بالایی را نیز حفظ می‌کند.

به حداکثر رساندن نور طبیعی در ساختمان ها رایج است و می تواند در هزینه های انرژی صرفه جویی کند. با این حال، سقف ها و دیوارهای شیشه ای سنتی نیز مشکلاتی مانند تابش خیره کننده، عدم حفظ حریم خصوصی و گرم شدن بیش از حد را به همراه دارند.

نتایج آزمایش‌ها خنک‌سازی معادل شش درجه سانتی‌گراد در مقایسه با دمای محیط و شفافیت بالای 95 درصد را نشان داد. برای مقایسه بد نیست بدانید که شیشه معمولاً 91 درصد شفافیت دارد! در همان زمان ساختار ریز‌هرم 73 درصد از نور خورشید ورودی را پراکنده می‌کند و در نتیجه ظاهری تار ایجاد می‌نماید. هنگامیکه این ماده در سقف ها و دیوارها استفاده گردد فضاهای داخلی روشن و در عین حال بدون تابش و بدون نگرانی از مخدوش شدن حریم خصوصی برای کار و زندگی خواهد بود. این ضریب بالای نور و خودتمیزشوندگی در گلخانه‌ها نیز می‌تواند عملکرد را افزایش دهد!

منبع