توسعه پوشش بام هوشمند برای تمام فصول سال
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ ایران پلیمر دانشمندان یک پوشش بام هوشمند جهت تمام فصول سال طراحی کرده اند که در زمستان داخل ساختمان را گرم و در تابستان خنک می کند بدون آنکه نیاز به مصرف گاز طبیعی یا الکتریسیته وجود داشته باشد. یافته های این تحقیق در مجله the journal Science به چاپ رسیده است. به گفته Junqiao Wu پروفسور UC Berkeley که سرپرست گروه تحقیقاتی می باشد، این پوشش بام به طور خودکار و بسته به دمای هوای بیرون، داخل ساختمان را گرم یا سرد می کند. این یک ابزار تهویه هوا بدون مصرف انرژی و بدون نشر مواد آلاینده به محیط می باشد. سامانه های پوشش بام متداول مثل پوشش های انعکاس دهنده نور، ممبران ها یا کاشی ها دارای رنگ روشن می باشند و ساختمان را از طریق انعکاس نور خورشید خنک می کنند.
این سامانه ها بخشی از گرمای خورشیدی جذب شده (اشعه فروسرخ) را تابش می کنند. در این فرآیند طبیعی که به خنک کردن تابشی معروف است نور فروسرخ از سطح به محیط تابش می شود. مشکل بیشتر سامانه های بام متداول این است که این تابش گرما در زمستان نیز انجام می شود در نتیجه هزینه های گرم کردن منازل افزایش پیدا می کند. این مواد جدید که به پوشش های تابشی تطبیقی با دما یا TARC معروف می باشند ، می توانند بطور خودکار خنک کردن تابشی در زمستان را متوقف کنند. در نتیجه باعث صرفه جویی در هزینه های گرمایشی می شوند.
فلزات معمولا مواد رسانای خوبی برای گرما و الکتریسیته می باشند. در سال 2017 ، Wu و همکارانش دریافتند که الکترون ها در دی اکسید وانادیم در مورد الکتریسیته مانند فلزات عمل می کنند اما در برابر حرارت عایق می باشند. این رفتار با بیشتر فلزات متفاوت می باشد زیرا در فلزات الکترون ها ، گرما و الکتریسیته را به یک نسبت انتقال می دهند. دی اکسید وانادیم در دما های پایین °C 67 ، نسبت به نور فروسرخ (اشعه IR ) ترنسپرنت می باشد و آن را جذب نمی کند. زمانیکه دمای دی اکسید وانادیم به °C 67 برسد به حالت فلزی تغییر می کند و نور فروسرخ را جذب می کند. مواد دارای توانایی انتقال از یک فاز به فاز دیگر (در این مورد از عایق به حالت فلزی) به phase-change material معروف می باشند. بر اساس اندازه گیری های انجام شده توسط محققان ، وقتی دمای هوا گرم است (بالای 25 درجه سانتیگراد) TARC حدود 75 درصد نور خورشید را انعکاس می دهد اما میزان تابش حرارتی آن بالا (حدود 90 درصد) می باشد. در هوای خنک تر میزان تابش حرارتی TARC بطور خودکار کم می شود و به گرم شدن داخل ساختمان کمک می کند. محققان قصددارند TARC را در مقیاس بزرگتری نیز تست کنند. TARC می تواند بعنوان یک پوشش محافظ حرارتی جهت بهبود طول عمر باتری در گوشی های هوشمند و لپ تاپ ها و همچنین برای جلوگیری از دماهای بسیار بالا یا پایین در اتومبیل ها استفاده شود.
