Ultrabiela reflektívna keramika

Vedecký tím z univerzity v Hongkongu oznámil prelom v oblasti vývoja materiálov s veľmi vysokým stupňom odrazivosti – vyvinul ultrabiely keramický materiál, ktorý odrazí až 99,6 % dopadajúceho žiarenia.

Foto City University of Hong Kong

V obytných priestoroch napojených na centrálny zdroj tepla stačí otvoriť ventil a teplo k nám začne sálať. Žiaľ, princípy fyziky neumožňujú spomenutý proces obrátiť. Dodávať chlad do bytov z nejakej centrálnej chladiarne síce vyzerá ako dobrý nápad, išlo by však o extrémne drahé riešenie. Obyvatelia bytov sú preto odkázaní na ich ochladzovanie individuálnymi klimatizačnými jednotkami, ktorých počet neustále rastie. Preto sa výskum sústreďuje na tzv. pasívne chladenie, ktoré nevyžaduje zdroj energie. Mnohí používatelia bytov v zateplených panelákoch si už všimli, že dodatočná vonkajšia izolácia budovy viedla aj k badateľnému zníženiu teploty v byte.
Vedci sa preto začali intenzívnejšie zaoberať vývojom materiálov, ktoré majú čo najvyššiu hodnotu reflektivity (odrazivosti), čiže odrážajú čo najviac slnečného, teda tepelného žiarenia. Ide o materiály na obloženie vonkajších stien a strechy budov, ktoré dokážu podstatne znížiť prísun tepla do budovy. V ostatných rokoch boli vyvinuté ultrabiele nátery odrážajúce viac než 95 % dopadajúceho slnečného svetelného žiarenia. Tieto náterové hmoty však majú niekoľko nedostatkov vrátane krátkej životnosti.

Foto City University of Hong Kong

Prelom v oblasti materiálov s veľmi vysokým stupňom odrazivosti prichádza teraz z Hongkongu. Vedecký tím tamojšej City University oznámil, že vyvinul ultrabiely keramický materiál s rekordne vysokou odrazivosťou – od materiálu sa odrazí až 99,6 % dopadajúceho žiarenia. Vedci sa pri vývoji nového materiálu inšpirovali prírodou, konkrétne chrobákom z rodu Cyphochilus, ktorého šupinky patria k najbelším v prírode. Pri hľadaní príčin tejto belosti zistili, že je dôsledkom nanoštruktúrnej povahy materiálu šupiniek. Na základe týchto poznatkov sa im podarilo vyvinúť materiál na báze oxidu hlinitého, ktorý odráža takmer celé spektrum slnečného žiarenia. Nový materiál znáša poveternostné vplyvy aj vysoké teploty. Novými keramickými doštičkami bola v rámci experimentu pokrytá strecha jedného pavilónu univerzity. Spoluautor projektu profesor Edwin Tso Chi-yan sa vyjadril, že položením chladiacich keramických doštičiek na strechu sa dosiahlo zníženie spotreby elektrickej energie na klimatizáciu interiéru o viac než 20 %.

RM

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 1/2024. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.