研究者らによると、新しい超薄材料は熱を宇宙空間に直接放射することで、電力を必要とせずに建物を冷却できるという。
電力にアクセスできない地域を冷却することに加えて、この材料は電力需要の削減に役立つ可能性があります。空調米国の建物で消費される電力のほぼ 15% を占めています。
新しいクーラーの中心部は、厚さわずか 1.8 ミクロンの多層素材で、これは最も薄いアルミ ホイルのシートよりも薄いです。比較すると、平均的な人間の髪の毛の幅は約 100 ミクロンです。
この材料は、銀の薄い層の上に二酸化ケイ素と二酸化ハフニウムを重ねた 7 層で構成されています。各層の厚さを変えることで、材料に可視光と目に見えない光を曲げて、冷却特性を与えます。
赤外線という目に見えない光は、すべての物体が熱を放出する重要な手段の 1 つです。 「を使用する場合は、赤外線カメラ私たち全員が赤外線で光っているのがわかります」と、研究の共著者でカリフォルニアのスタンフォード大学の電気技師であるシャンフイ・ファン氏は語った。
この素材が物事を涼しく保つのに役立つ 1 つの方法は、非常に効果的な鏡として機能することです。太陽光の 97% を反射することで、覆うものの温度上昇を防ぎます。
さらに、この材料が熱を吸収する場合、その組成と構造により、空気が吸収しない非常に特定の波長の赤外線のみを放出することが保証されている、と研究者らは述べた。その代わりに、この赤外線放射は自由に大気圏を出て宇宙に向かいます。
「宇宙の冷たさは私たちが恩恵を受けることができる膨大なリソースです」とファン氏は Live Science に語った。
科学者らは、カリフォルニア州スタンフォードの晴れた冬の日にクーラーのプロトタイプをテストしたところ、太陽光の下でも周囲の空気よりも華氏9度(摂氏5度)近くまで冷却できることが判明した。
「これは非常に斬新で、非常に単純なアイデアだ」と、この研究には参加していないカリフォルニア大学バークレー校のフォトニクス結晶の専門家イーライ・ヤブロノビッチ氏は声明で述べた。
研究者らは、その材料のコストと性能は、他の屋上空調システム(例えば、動力源)と比べて遜色がないことを示唆した。太陽電池から得られる電気。研究者らによると、この新しいデバイスはこれらの他の技術と並行して動作する可能性があるという。
ただし、科学者らは、試作品の直径はわずか約 8 インチ (20 センチメートル)、つまり個人のピザほどの大きさしかない、と警告しました。 「私たちは現在、より大きなサンプルを作るために生産を拡大しています」とファン氏は語った。 「建物を冷却するには、広い範囲をカバーする必要があります。」