Οι ακραίες θερμοκρασίες απειλούνται όλο και περισσότερο να γίνουν ο κανόνας, οι επιστήμονες εφηύραν έναν νέο τρόπο να αντανακλούν το φως του ήλιου και τη δέσμη θερμότητας μακριά από κτίρια κατευθείαν στο διάστημα.

Ένα νέο υλικό - και α νέα επιστήμη που ονομάζεται νανοφωτονική - θα μπορούσε να προσφέρει έναν επαναστατικό τρόπο για να δροσίσει τις πόλεις ψησίματος του αύριο.

Οι επιστήμονες του κλίματος το έχουν προειδοποιήσει επανειλημμένα μεγαλύτερες ακραίες θερμοκρασίες θα γίνουν κανόνας, και επίσης ότι καθώς οι θερμοκρασίες ανεβαίνουν σε δυνητικά επικίνδυνα επίπεδα, το ενεργειακό κόστος νέων επενδύσεων κλιματισμού θα επανέλθει σημαντικά σε ακόμη μεγαλύτερη υπερθέρμανση του πλανήτη.

Απελευθερώστε το Warmth

Αλλά ο Aaswath Raman, ερευνητικός συνεργάτης στο Εργαστήριο Ginzton στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ της Καλιφόρνια, αναφέρει με συναδέλφους του στο Φύση περιοδικό ότι επτά στρώματα οξειδίου του άφνιου και διοξειδίου του πυριτίου σε μια οροφή θα μπορούσαν να κάνουν κάτι πολύ εκπληκτικό.

Θα μπορούσαν να αντανακλούν το 97% του ηλιακού φωτός μακριά από το κτίριο και ταυτόχρονα να απελευθερώνουν ζεστασιά στη σωστή συχνότητα υπέρυθρων ακτίνων για να περάσουν από την ατμόσφαιρα της Γης σαν να μην ήταν εκεί.

Σε υπαίθριες δοκιμές κατά τη διάρκεια της ημέρας που διήρκεσαν πέντε ώρες, οι θερμοκρασίες στη δομή κάτω από το νέο υλικό έπεσαν στους 4.9 ° C κάτω από τις εξωτερικές θερμοκρασίες. Και αυτό το αποτέλεσμα επιτεύχθηκε χωρίς καμία χρήση ηλεκτρικής ενέργειας.

Αυτή η νέα τεχνική, την οποία οι επιστήμονες αποκαλούν φωτονική ακτινοβολία ψύξης, θα μπορούσε να προσφέρει νέους τρόπους διατήρησης τροφίμων, ψύξης εμβολίων και διάσωσης ζωών σε φτωχές τροπικές περιοχές μακριά από κάθε ηλεκτρική παροχή.

"Αυτό που κάναμε είναι να δημιουργήσουμε έναν τρόπο που θα μας επιτρέψει να χρησιμοποιήσουμε την ψυχρότητα του σύμπαντος ως ψύκτρα κατά τη διάρκεια της ημέρας"

Το διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια του θερμοκηπίου απορροφούν το υπέρυθρο φως, και έτσι αποθηκεύουν θερμότητα από τα ορυκτά καύσιμα; αλλά όχι σε μήκη κύματος μεταξύ 8 και 13 μικρομέτρων.

Δεδομένου ότι αυτό το «παράθυρο διαφάνειας» στην ατμόσφαιρα μπορεί να εκμεταλλευτεί για να εκπέμψει τη θερμότητα απευθείας στο διάστημα, οι συγγραφείς λένε: «Το κρύο σκοτάδι του σύμπαντος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ανανεώσιμος θερμοδυναμικός πόρος, ακόμη και τις πιο ζεστές ώρες της ημέρας».

Η σχετικά νέα επιστήμη των νέων υλικών - και οι απροσδόκητες ιδιότητες των παλαιών υλικών όταν κατασκευάζονται σε στρώσεις πάχους μόνο μερικών ατόμων - συνεχίζει να εκπλήσσει.

Η επιστήμη έχει ήδη παραδώσει φωτοβολταϊκά κύτταρα που μετατρέπουν το φως απευθείας σε τρέχοντα, έξυπνα μέταλλα που μπορούν να ανιχνεύσουν τα δικά τους κατάγματα, καθώς και υφάσματα που απωθούν το νερό που παραμένουν μόνιμα καθαρά.

Οι ερευνητές του Στάνφορντ ξεκίνησαν με στρώματα οξειδίου του άφνιου - ένα αδρανές υλικό που χρησιμοποιείται ήδη σε ημιαγωγούς και οπτικές επικαλύψεις - και διοξείδιο του πυριτίου, μια ένωση επίσης γνωστή ως πυρίτιο ή χαλαζία, και χρησιμοποιείται ευρέως τόσο στη μικροηλεκτρονική όσο και ως πρόσθετο τροφίμων.

Μη αναμενόμενες ιδιότητες

Από αυτά, μπόρεσαν να διαμορφώσουν, σε μια λεπτή ασημένια βάση, μια εξαιρετικά λεπτή μεμβράνη που έφερε μαζί της δύο απρόσμενες ιδιότητες: ήταν ένας σχεδόν τέλειος ανακλαστήρας του ορατού φωτός και ένας αποτελεσματικός πομπός για υπέρυθρο φως. Το ύφασμα έχει πάχος μόλις 1.8 μικρά - ένα μικρόν είναι το εκατομμυριοστό του μέτρου - και θα μπορούσε να ψεκαστεί σε δομές.

Υπάρχουν προβλήματα που δεν έχουν ακόμη λυθεί. Το πρώτο πρακτικό είναι πώς να εισάγετε τη θερμότητα από το εσωτερικό του κτιρίου στη νέα, υπερ-αποδοτική εξωτερική του επίστρωση. Το δεύτερο είναι να βρούμε τρόπους για να φτιάξουμε τα προϊόντα σε βιομηχανικές ποσότητες και στη συνέχεια να επεξεργαστούμε πώς να τα χρησιμοποιήσουμε πιο αποτελεσματικά. Προσφέρει όμως έναν νέο τρόπο σκέψης σχετικά με την ενεργειακή απόδοση.

"Κάθε αντικείμενο που παράγει θερμότητα πρέπει να απορρίψει τη θερμότητα σε μια ψύκτρα", είπε Καθηγητής Shanhui Fan, Επιστήμονας του Στάνφορντ και ένας από τους συντάκτες της έκθεσης. «Αυτό που κάναμε είναι να δημιουργήσουμε έναν τρόπο που θα μας επιτρέψει να χρησιμοποιήσουμε την ψυχρότητα του σύμπαντος ως ψύκτρα κατά τη διάρκεια της ημέρας».

- Δίκτυο ειδήσεων για το κλίμα

Σχετικά με το Συγγραφέας

Ο Tim Radford είναι ανεξάρτητος δημοσιογράφος. Εργάστηκε για The Guardian για 32 χρόνια, έγινε (μεταξύ άλλων) συντάκτης επιστολών, εκδότης τέχνης, συντάκτης λογοτεχνίας και συντάκτης επιστημών. Κέρδισε το Ένωση Βρετανών επιστημόνων συγγραφέων βραβείο επιστημονικής συγγραφέας της χρονιάς τέσσερις φορές. Υπηρέτησε στην επιτροπή του Ηνωμένου Βασιλείου για το Διεθνής δεκαετία για τη μείωση των φυσικών καταστροφών. Έχει μιλήσει για την επιστήμη και τα μέσα ενημέρωσης σε δεκάδες βρετανικές και ξένες πόλεις. 

Κράτηση από αυτόν τον συντάκτη:

Επιστήμη που άλλαξε τον κόσμο: Η ανείπωτη ιστορία της άλλης επανάστασης της δεκαετίας του 1960
από τον Tim Radford.

Κάντε κλικ εδώ για περισσότερες πληροφορίες ή / και για να παραγγείλετε αυτό το βιβλίο στο Amazon. (Kindle βιβλίο)