Nova keramika hladi zgrade rekordno visokom refleksijom

Istraživači na Gradskom sveučilištu u Hong Kongu CityU predstavili su značajan napredak u razvoju materijala za pasivno zračenje (PRC).

Njihov materijal koji nazivaju rashladnom keramikom, postigao je optička svojstva visokih performansi za generiranje hlađenja bez energije i rashladnog sredstva.

Njegova ekonomičnost, trajnost i svestranost čine ga vrlo prikladnim za komercijalizaciju u brojnim primjenama, posebice u građevinarstvu, navode znanstvenici i kažu da smanjenjem toplinskog opterećenja zgrada i pružanjem stabilnih performansi hlađenja, čak i u različitim vremenskim uvjetima u svim klimatskim uvjetima, rashladna keramika povećava energetsku učinkovitost i može se boriti protiv globalnog zatopljenja.

Izvanredna jedinstvenost rashladne keramike leži u njenoj hijerarhijski poroznoj strukturi rasutog keramičkog materijala, koji se lako proizvodi korištenjem visoko dostupnih anorganskih materijala kao što je glinica kroz jednostavan proces u dva koraka koji uključuje faznu inverziju i sinteriranje.

Optička svojstva određuju učinak hlađenja PRC materijala u dva raspona valnih duljina, solarnom rasponu (0,25-2,5 µm) i srednjem infracrvenom rasponu (8-13 µm).

Učinkovito hlađenje zahtijeva visoku refleksiju u prvom rasponu kako bi se minimalizirao dobitak sunčeve topline i visoku emisivnost u drugom rasponu kako bi se maksimiziralo rasipanje topline zračenjem. Zahvaljujući visokom pojasnom razmaku aluminijevog oksida, rashladna keramika zadržava sunčevu apsorpciju na minimumu.

"I ne samo to, oponašanjem bio-bjeline Cyphochilus kornjaša i optimiziranjem porozne strukture, rashladna keramika učinkovito raspršuje gotovo sve valne duljine sunčeve svjetlosti, što rezultira skoro idealnom solarnom refleksijom od 99,6% i postiže visoku toplinsku emisiju srednjeg infracrvenog zračenja od 96,5%. Ova napredna optička svojstva nadmašuju svojstva trenutnih najsuvremenijih materijala". navode istraživači u svojem priopćenju. 

"Keramika za hlađenje izrađena je od aluminijevog oksida, koji osigurava željenu degradaciju otpornosti na UV zračenje, što je problem koji je tipičan za većinu PRC dizajna na bazi polimera. Također pokazuje izvanrednu otpornost na vatru jer podnosi temperature veće od 1.000 °C, što nadmašuje mogućnosti većine polimernih ili metalnih materijala iz PRC-a," rekao je profesor Edwin Tso Chi-yan, suautor studije.

Osim svojih iznimnih optičkih performansi, rashladna keramika pokazuje izvrsnu otpornost na vremenske uvjete, kemijsku stabilnost i mehaničku čvrstoću, što je čini idealnom za dugotrajne vanjske primjene. Na ekstremno visokim temperaturama, rashladna keramika pokazuje superhidrofilnost, omogućujući trenutačno širenje kapljica i olakšavajući brzu impregnaciju kapljica zahvaljujući međusobno povezanoj poroznoj strukturi. 

Istraživanje objavljeno u časopisu Science možete pronaći na ovoj poveznici.