دستاورد محققان دانشگاه استنفورد: تولید رنگ جدیدی که باعث کاهش مصرف انرژی می‌شود

محققان دانشگاه استنفورد ماده نقاشی جدیدی را تولید کرده‌اند که برخلاف نمونه‌های قبلی فقط به رنگ سفید نیست و رنگ‌های مختلفی دارد و نه‌تنها می‌تواند جذب گرما را در خانه‌ها در تابستان کاهش بدهد، بلکه با استفاده در محیط داخلی منازل، می‌تواند به حفظ بهتر گرما در زمستان کمک کند.

به‌گزارش ساینس الرت، دانشمندان دانشگاه استنفورد یک نوع ماده رنگی جدید ساخته‌اند که می‌تواند تا 80 درصد نور فروسرخ میانه را از آفتاب بازتاب دهد. این مقدار حدوداً 10 برابر بیشتر از رنگ‌های سنتی است که درحال‌حاضر استفاده می‌شوند.

نور فروسرخ میانه معمولاً در قالب گرما در سطح ساختمان‌ها جذب می‌شود. بنابراین اگر از این ماده جدید در سطح بیرونی ساختمان‌ها استفاده شود، می‌توان تا حدی از گرم‌شدن خانه‌ها در تابستان جلوگیری کرد. به‌علاوه، استفاده از این رنگ در داخل ساختمان‌ها می‌تواند به حفظ بهتر گرما در زمستان کمک کند.

پژوهشگران با آزمایش این رنگ در محیطی که به‌صورت مصنوعی گرم شده بود، دریافتند که نیاز به انرژی برای خنک‌سازی حدود 21 درصد کمتر می‌شود. آزمایش مشابه در محیطی که به‌صورت مصنوعی سرد شده بود نیز نشان داد که نیاز به انرژی برای گرمایش 36 درصد کمتر می‌شود.

اگر این مقیاس به یک ساختمان کامل انتقال داده شود، محققان تخمین می‌زنند که استفاده از این رنگ بتواند حدود 7.4 درصد به کاهش نیاز به انرژی برای گرمایش، سرمایش و تهویه هوا در ساختمان‌های نیمه‌بلند کمک کند.

ماده نقاشی جدید دانشگاه استنفورد می‌تواند رنگ‌هایی شامل سفید، آبی، قرمز، زرد، سبز، نارنجی، بنفش و خاکستری تیره باشد. دستیابی به این رنگ‌ها از طریق یک طراحی دولایه ممکن شده است. در لایه اول که بازتاب‌دهنده است از ذرات آلومینیوم استفاده شده و لایه دوم که یک لایه شفاف فروسرخ است، ذرات نانوی غیرارگانیک رنگی را در بر گرفته است.

زمانی که این ماده در سطح بیرونی ساختمان‌ها استفاده می‌شود، نور فروسرخ خورشید از لایه بالایی عبور می‌کند و مانند آینه به لایه پایینی برخورد می‌کند و برمی‌گردد. بدین ترتیب، بخش زیادی از گرما توسط ساختمان جذب نمی‌شود. هر دو لایه این ماده ضدآب است و می‌تواند در محیط‌های مرطوب و داغ استفاده شود.

دانشمندان همچنان مشغول بهینه‌سازی این ماده رنگی جدید هستند و امیدوارند که در آینده با عرضه آن بتوانند مصرف انرژی را پایین بیاورند. نتایج این پژوهش در مجله PNAS منتشر شده است.