Умное кровельное покрытие из ванадия летом отражает тепло, а зимой удерживает его

Инженеры Berkeley Lab разработали умное кровельное покрытие, которое сохраняет в здании тепло или прохладу в зависимости от погоды.

Ученые сделали уникальный материал для кровли. Когда тепло, материал отражает солнечный свет и тепло. Однако зимой радиационное охлаждение отключается автоматически. Это сокращает потребление энергии как для обогрева, так и для охлаждения здания.

Системы радиационного охлаждения работают, «забирая» тепловое излучение из здания, отправляя его в небо. Также, чтобы сохранить прохладу, здания покрывают супербелой краской — она отражает солнечный свет и тепло, сохраняя прохладу в здании. Эти системы могут хорошо работать для охлаждения дома летом, но проблема в том, что они сохраняют прохладу в здании и зимой.

Чтобы решить проблему, инженеры лаборатории Беркли разработали уникальное покрытие. Оно автоматически переключается на улавливание тепла, когда температура окружающей среды падает. Ученые назвали этот материал терморегулирующим радиационным покрытием (TARC, temperature-adaptive radiative coating).

Образцы TARC тестируют на крыше здания. Фото: Цзюньцяо Ву

Для его разработки инженеры использовали необычное соединение — диоксид ванадия (VO₂). В 2017 году ученые обнаружили необычное свойство VO₂ — если это соединение нагреть до температуры 67 °C, материал будет проводить электричество, но не тепло. Это противоречит известным законам физики.

Теперь инженеры из Беркли использовали эти свойства диоксида ванадия на практике. Идея состоит в том, что, когда на улице становится тепло, материал поглощает и излучает тепловое и инфракрасное излучение, не пропуская его в здание. Но в прохладную погоду материал позволяет теплу «проходить» от Солнца прямо к зданию.

Ученые протестировали устройство с использованием тонкопленочных пластырей из TARC размером 2 см² и сравнили их с образцами коммерческих темных и белых кровельных материалов. Беспроводные устройства измеряли изменения прямых солнечных лучей и температуры. Новое покрытие сработало на удивление хорошо. Согласно измерениям, TARC отражал около 75% солнечного света независимо от погоды. Но когда температура окружающей среды превышала 30 °C, он отражал до 90% своего тепла обратно в небо. Когда на улице холодало до 15 °C и ниже, TARC «отдавал» только 20% тепла.


Читать далее

Зонд Mars Express «пообщался» с китайским ровером на Красной планете

Исследование из Китая: штамм омикрон обходит защиту от вакцинации и перенесенного COVID-19

Посмотрите на рыбу с прозрачным лбом: ее мозг и глаза видно сквозь голову

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Больше миллиона Гбит в секунду: японцы побили рекорд скорости передачи данных по оптоволокну
Новости
Хаос во благо: физики создали новый инструмент для квантового мира
Наука
Hugging Face выпустила недорогих человекоподобных роботов с открытым кодом
Новости
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос
Посмотрите на двух морских коньков, которых застукали за «поцелуем» в океане
Наука
Почти 10 000 роутеров Asus тайно заразили: как проверить свой и защититься
Новости
Ракета будет доставлять товары с AliExpress за час по всему миру: ее испытали в Китае
Новости
В России пригрозили «душить» иностранные сервисы: кто в опасности
Новости
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос