به گزارش
جام‌جم آنلاین به نقل از نیواطلس، سیستم‌های خنک‌کننده تشعشعی با بیرون کشیدن تشعشعات حرارتی (یعنی گرما) از ساختمان و سپس انتشار آن به آسمان کار می‌کنند. از آنجایی که اتمسفر این طول موج‌ها را کامل عبور می‌دهد، گرما مستقیماً به فضا منتقل می‌شود. نمونه‌های دیگر، از سطوح بازتابنده مانند رنگ‌های فوق‌العاده سفید برای بازتابش نور خورشید و گرما استفاده می‌کنند و ساختمان را خنک‌تر نگه می‌دارند.
اما در حالی که این سیستم‌ها ممکن است برای خنک نگه داشتن خانه شما در تابستان به خوبی کار کنند، متأسفانه در زمستان نیز آن را سردتر نگه می‌دارند؛ بنابراین برای مطالعه جدید، این تیم پوششی ایجاد کردند که می‌تواند به‌طور خودکار زمانی که ارتفاع جیوه افت می‌کند به جای بازتاب نور، گرما را محبوس کند. آن‌ها این ماده را پوشش تابشی سازگار با دما (TARC) نامیده‌اند.
کلید این فناوری ترکیب عجیبی به نام دی اکسید وانادیم (VO۲) است. در سال ۲۰۱۷، این تیم تحقیقاتی خاصیت غیرمعمول VO۲ را کشف کرد؛ زمانی که دما به ۶۷ درجه سانتی‌گراد می‌رسد، این ماده جریان الکتریسیته را عبور می‌دهد، اما گرما را هدایت نمی‌کند، که آشکارا برخلاف فیزیک شناخته شده است.
اکنون، این تیم تحقیقاتی این ویژگی را به کار گرفته است. ایده این است که وقتی هوا گرم می‌شود، مواد پرتوی حرارتی فروسرخ را جذب کرده و ساطع می‌کنند و بنابراین آن را از ساختمان دور نگه می‌دارند. اما زمانی که هوا خنک است، این ماده در برابر گرما رسانا است و به آن اجازه می‌دهد مستقیماً از خورشید به داخل ساختمان عبور کند.
تیم این دستگاه را با استفاده از تکه‌های لایه نازک TARC به ابعاد ۲ سانتی‌متر مربع آزمایش کردند و آن‌ها را با نمونه‌هایی از مواد تجاری سقف تیره و سفید مقایسه کردند. دستگاه‌های بی سیم تغییرات نور مستقیم خورشید و دما را اندازه‌گیری کردند.
نمونه‌های TARC روی پشت‌بام آزمایش می‌شوند
TARC به طرز شگفت‌انگیزی خوب کار کرد. بر اساس اندازه‌گیری‌ها، TARC حدود ۷۵ درصد از نور خورشید را بدون توجه به آب و هوا منعکس می‌کند، اما زمانی که دمای محیط بالای ۳۰ درجه سانتی‌گراد بود، تا ۹۰ درصد از گرمای خود را به آسمان ساطع می‌کرد. هنگامی که هوا به زیر ۱۵ درجه سانتی‌گراد خنک شد، TARC تنها ۲۰ درصد گرمای خود را منتشر کرد.
با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده، این تیم شبیه‌سازی کرد که چگونه TARC در طول سال در ۱۵ منطقه آب‌وهوایی مختلف در سراسر قاره آمریکا کار می‌کند و تخمین می‌زند که یک خانواده متوسط آمریکایی می‌تواند تا ۱۰ درصد از برق مصرفی خود را با استفاده از TARC صرفه‌جویی کند.
محققان می‌گویند که TARC همچنین می‌تواند به عنوان یک ماده تنظیم کننده دما برای اتومبیل‌ها، وسایل الکترونیکی، ماهواره‌ها و حتی پارچه‌های چادر یا لباس سازگار شود. جالب اینجاست که یک تیم مستقل به تازگی پوشش مشابهی را برای شیشه و پنجره‌ها گزارش کرده است که از نانوذرات دی‌اکسید وانادیم به عنوان یکی از مواد فعال آن استفاده می‌کند.
در مرحله بعد، این تیم قصد دارد آزمایش‌هایی را با استفاده از نمونه‌های اولیه بزرگتر TARC انجام دهد تا امکان استفاده از آن را به عنوان پوشش سقف بررسی کنند.
نتایج این تحقیق در مجله Science منتشر شده است.
