Международная группа исследователей под руководством Харбинского технологического института разработали покрытие, цвет и свойства которого меняются в зависимости от внешней температуры. В жаркое время оно становится светлым, отражая солнечный свет, а при охлаждении темнеет и поглощает тепло.
Идею для материала инженеры заимствовали из свойств хамелеона. Помимо маскировочной функции у пресмыкающихся, обитающих в юго-западной Африке, цвет кожи реагирует на температуру окружающей среды. Переход к светло-серому окрасу в жаркое время предотвращает перегрев, отражая горячую инфракрасную длину волны солнечного света. При понижении температуры кожа рептилии приобретает темно-коричневый цвет, поглощающий тепло.
Чтобы имитировать этот эффект, инженеры разработали «температурно-адаптивное радиационное охлаждающее покрытие», которое содержит микрокапсулы, наполненные поливинилиденфторидом — химическим веществом, меняющим цвет в ответ на изменения температуры. Чтобы протестировать работу покрытия, инженеры нанесли материал на полистироловые коробки, покрытые алюминиевой фольгой, дали ему высохнуть и образовать пленку.
Когда эту пленку нагрели до 20 °С, цвет начал меняться с темно-серого на светло-серый. При температуре 30 °С, материал начал отражать до 93% солнечной радиации. Исследователи также покрыли материалом миниатюрные наружные конструкции, имитирующие дома, и наблюдали за ними в течение всех четырех сезонов.
Анализ показал, что в жаркую погоду в помещении с меняющим цвет покрытием было прохладнее, чем в мини-домах, покрашенных белой краской или отделанными стальной черепицей. При этом покрытие-хамелеон было единственным материалом, который переключался между режимами обогрева и охлаждения при колебаниях температуры воздуха в течение дня весной и осенью.
Читать далее:
С самой известной звездой в небе что-то происходит. Рассказываем главное
Посмотрите на неуловимого кальмара у Галапагосских островов: его засняли живым впервые за 18 лет
Крохотный двигатель ICE-Cube Thruster работает на воде и помещается на кончике пальца
Иллюстрация на обложке: Yan Dong et al., Nano Lett. 2023