Slimme voering reguleert de temperatuur door van vorm te veranderen van vast naar vloeibaar

Onderzoekers van de Universiteit van Chicago hebben een kameleonachtig bouwmateriaal ontwikkeld:

verandert de infraroodkleur en hoeveelheidde warmte die het absorbeert of afgeeft, afhankelijk van de buitentemperatuur. Op warme dagen geeft het materiaal tot 92% van zijn infrarode warmte af, waardoor de binnenkant van het gebouw wordt gekoeld. Op koude dagen zendt het materiaal daarentegen slechts 7% van zijn infraroodstraling uit, waardoor het gebouw warm blijft.

Het principe van de werking van de coating. Afbeelding: Hsu Group, Pritzker School of Molecular Engineering van de Universiteit van Chicago 

Het geheim van het materiaal zit in een speciale laag diekan twee verschillende vormen aannemen: vast koper, dat de meeste infraroodwarmte vasthoudt, of een waterige oplossing, die infraroodstraling uitzendt. Het schakelen tussen de twee vormen gebeurt met behulp van een kleine ontlading van elektriciteit. Een dergelijke blootstelling veroorzaakt een chemische verschuiving tussen de toestanden, waarbij koper wordt afgezet in de vorm van een dunne film of dat koper wordt verwijderd. 

Het gecreëerde materiaal brandt niet en de kleur kan dat wel zijnworden aangepast aan de architectonische behoeften. De waterfase is transparant en vrijwel elke kleur kan erachter worden geplaatst zonder dat het vermogen om infraroodstraling te absorberen wordt aangetast, leggen de auteurs uit. Ze merken ook op dat de temperatuur waarbij de elektrische bron wordt geactiveerd en de eigenschappen van de coating verandert, door de gebruiker kan worden aangepast.

Het materiaal bevat een laag die kan verdragentwee toestanden: massief koper, dat het grootste deel van de infraroodwarmte vasthoudt, waardoor het gebouw warm blijft; of een waterige oplossing die infraroodstraling uitzendt, wat kan helpen het gebouw te koelen. Afbeelding: Hsu Group, Pritzker School of Molecular Engineering van de Universiteit van Chicago

In hun werk beschreven ingenieurs een prototypebekleding van het gebouw: een vierkant met een diameter van ongeveer 6 cm. Voor toepassingen in de echte wereld kunnen grote aantallen van deze warmteregulerende secties worden gecombineerd tot grote platen, zoals dakspanen. Uit de studie bleek dat het vermogen van het materiaal om tussen twee toestanden te schakelen zelfs na 1800 cycli effectief bleef. 

In feite hebben we een energiezuinige manier gevondenbehandel het gebouw als een persoon. Je voegt een laag toe als je het koud hebt en trekt een laag uit als je het warm hebt. Met zo’n slim materiaal kunnen we de temperatuur in het gebouw op peil houden zonder enorme energiekosten.

Po-Chun Hsu, professor aan de Universiteit van Chicago en leider van het onderzoek

Lees verder:

Vond een fragment van een mysterieus artefact dat werd gebruikt in magische rituelen

Echte "Terminator-2" verandert in een vloeistof en stroomt door obstakels

Het als nep beschouwde zwaard blijkt een 3000 jaar oud artefact uit de Bronstijd te zijn