Energie-Vrij Ac? Heat-Reflecting Wrap Kan Zonder Stroom Afkoelen

{h1}

Een lichtreflecterend materiaal zo dun als aluminiumfolie zou kunnen worden gebruikt om gebouwen passief te koelen, zonder elektriciteitsinvoer.

Een warmte-reflecterend, futuristisch supermateriaal dat eruitziet als een rol plasticfolie kan op een dag zowel huizen als krachtcentrales koelen zonder energie te verbruiken, volgens een nieuwe studie.

In tegenstelling tot zonnepanelen blijft het materiaal werken, zelfs als de zon ondergaat, zonder extra elektriciteit. En de plastic verpakking bestaat uit goedkope, eenvoudig te produceren materialen die gemakkelijk in serie op rollen kunnen worden geproduceerd.

"We zijn van mening dat dit goedkope fabricageproces transformatief zal zijn voor toepassingen in de echte wereld", zei Xiaobo Yin, een werktuigbouwkundig ingenieur en materiaalwetenschapper aan de Universiteit van Colorado, in een verklaring.

Radiatief koelen

Wanneer straling, zoals zonlicht, een object raakt, kunnen verschillende golflengten van licht worden gereflecteerd, doorgelaten of geabsorbeerd, afhankelijk van de eigenschappen van het materiaal. Zo hebben zwartgekleurde materialen, zoals asfalt, de neiging om het meeste inkomende zichtbare licht te absorberen, terwijl bleke of glanzende voorwerpen de neiging hebben om dat licht te reflecteren. [50 interessante feiten over planeet aarde]

Yin zei dat hij en zijn collega's zich afvroegen of ze de beweging van licht door een materiaal konden manipuleren, zodat de substantie objecten passief zou koelen, zonder elektriciteit te gebruiken. Om dit te doen, keken ze naar een reus: de aarde, die op heldere nachten zichzelf afkoelt door infrarood licht uit te stralen in de kosmos. De vangst is dat de aarde enorm opwarmt gedurende de dag terwijl binnenkomende zonnestralen de planeet bombarderen.

Het team vermoedde echter dat er een manier was om radiatieve infrarode koeling te benutten en tegelijkertijd inkomende stralen van de zon af te buigen, zei Yin.

Het team bedacht een metamateriaal met drie stoffen waarvan de basislaag een vel is, iets dikker dan aluminiumfolie, gemaakt van het doorzichtige polymeer polymethylpenteen. De onderzoekers verdeelden vervolgens willekeurig minuscule glasparels door het materiaal heen en bekleedden de bodem met een dunne laag reflecterend zilver.

De glasparels hadden precies de juiste afmeting om een ​​kwantumeffect te induceren dat bekend staat als fonon-polariton resonantie. Dit effect treedt op wanneer een foton of een licht deeltje in het infraroodspectrum interageert met trillingen in de atomen van het glas. De onderzoekers ontdekten dat wanneer zonlicht de bovenkant van het materiaal trof, de glaskralen en de glimmende zilveren bodem van het materiaal het zichtbare licht de lucht in verspreidden. Ondertussen ging infraroodstraling van onder naar boven door de bovenkant van het materiaal, waardoor wat er onder het materiaal was, kon afkoelen, aldus de onderzoekers.

In totaal stuiterde ongeveer 96 procent van het zonlicht dat het materiaal trof, weer terug, rapporteerden de onderzoekers op 9 februari in het tijdschrift Science.

Koele schaduw

Toen de onderzoekers het materiaal in het veld testten, ontdekten ze dat het een verkoelend effect creëerde dat equivalent is aan ongeveer 110 watt per vierkante meter over een periode van 72 uur en tot 90 watt per vierkante meter wanneer het wordt geconfronteerd met direct zonlicht op het middaguur, de wetenschappers zei in een verklaring. Dat is ongeveer dezelfde hoeveelheid stroom als geproduceerd door een typisch zonnepaneel in die tijdsperioden. (Het materiaal koelt passief af, maar levert niet actief vermogen zoals een zonnepaneel dat wel doet).

"Slechts 10 tot 20 vierkante meter van dit materiaal op het dak kan in de zomer een eengezinswoning mooi koelen", studeert co-auteur Gang Tan, een professor in burgerlijke en bouwkunde aan de universiteit van Wyoming, zei in een verklaring.

Het nieuwe materiaal kan ook worden gebruikt om thermo-elektrische centrales af te koelen, die momenteel water en energie gebruiken om de machines koel te houden, aldus de onderzoekers. Bovendien kan het nieuwe materiaal de levensduur verlengen en de operationele efficiëntie van zonnepanelen verbeteren, die vaak te heet worden om efficiënt te werken, aldus de wetenschappers.

"Alleen al door dit materiaal op het oppervlak van een zonnepaneel aan te brengen, kunnen we het paneel koelen en nog eens 1 tot 2 procent zonne-energie terugwinnen," zei Yin. "Dat maakt een groot verschil op schaal."

Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.


Video Supplement: The Great Gildersleeve: Leroy Smokes a Cigar / Canary Won't Sing / Cousin Octavia Visits.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com