建物を冷却するポリマーコーティング

エンジニアたちは、ナノメートルからミニセルの範囲のエアギャップを備えた高性能外部 PDRC (受動的日中放射冷却) ポリマー コーティングを開発しました。このコーティングは、屋上、建物、水槽、車両、さらには宇宙船など、あらゆるものに自発的な空気冷却器として使用できます。彼らは、溶液ベースの相変換技術を使用して、ポリマーに多孔質の発泡体のような構造を与えました。空にさらされると、多孔質ポリマー PDRC コーティングは太陽光を反射し、加熱して一般的な建材や周囲温度よりも低い温度に達します。空気。

世界中で気温の上昇と熱波が生活に混乱をもたらしているため、冷却ソリューションの重要性がますます高まっています。これは、夏の暑さが極度に厳しく、さらに激化すると予想される発展途上国では特に重要な問題です。しかし、空気などの一般的な冷却方法は、空調設備は高価で、多くのエネルギーを消費し、電気をすぐに利用できる必要があり、多くの場合、オゾン層破壊や温室効果をもたらす冷却剤が必要です。

これらのエネルギー集約的な冷却方法に代わるものは、太陽光を反射し、より冷たい大気に熱を放射することによって表面が自然に冷える現象である PDRC です。表面に太陽光反射率 (R) があれば、太陽の熱の増加を最小限に抑えることができます。熱放射率 (Ɛ) が高く、空の放射熱損失を最大化できる場合、PDRC が最も効果的です。R と Ɛ が十分に高い場合、正味の熱損失が太陽で発生する場合でも、PDRC は最も効果的です。

実用的な PDRC 設計の開発は困難です。最近の設計ソリューションの多くは複雑または高価であり、形状や質感が異なる屋根や建物に広く実装または適用することができません。これまでのところ、安価で塗布が簡単な白色塗料が PDRC のベンチマークでした。ただし、白色コーティングには通常、紫外線を吸収し、太陽光の長波長をうまく反射しない顔料が含まれているため、その性能は中程度にすぎません。

コロンビアエンジニアリングの研究者は、ナノメートルからミクロンスケールのエアギャップを備えた高性能の外部PDRCポリマーコーティングを発明しました。これは自発的な空気冷却器として使用でき、屋根、建物、水槽、乗り物、さらには宇宙船にも染色および塗装できます。 — 塗装できるものなら何でも。彼らは溶液ベースの相変換技術を使用して、ポリマーに多孔質の泡のような構造を与えました。空気の空隙と周囲のポリマーとの間の屈折率の違いにより、多孔質ポリマー内の空隙はポリマーは太陽光を散乱および反射します。ポリマーは白色化するため、太陽熱の加熱を回避しますが、その固有の放射率により熱を空に効率的に放射できます。