Ein innovativer Baustoff mit chamäleonähnlichen Eigenschaften ist in der Lage, die Farbe zu wechseln, aber nicht nur. Es kann auch die Menge an Wärme, die es aufnimmt oder abgibt, in Abhängigkeit von der Außentemperatur ändern.
An heißen Tagen kann sich dieses Material lösen bis zu 92 % Infrarotwärme die es behält und hilft, das Innere eines Gebäudes kühl zu halten. Im Winter jedoch das Material es emittiert nur 7 % seines Infrarots, das hilft, das Gebäude warm zu halten.
Ein Material, das sich wie ein Mensch verhält
„Wir haben eine energieeffiziente Methode entwickelt, um die Temperatur von Gebäuden zu regeln. Ein Ansatz, der dem einer Person ähnelt. Eine Person, die eine zusätzliche Schicht anzieht, wenn es kalt ist, und eine auszieht, wenn es heiß ist“, erklärt l ' AssistenzprofessorIn Po Chun Hsu der Universität von Chicago.
Diese Art von intelligentem Material ermöglicht es uns, eine angenehme Temperatur in Gebäuden aufrechtzuerhalten, ohne große Mengen davon verwenden zu müssen energia.
Wie das Chamäleon-Material geboren wird
Das von Hsu und Kollegen entwickelte nicht brennbare Baumaterial ist „elektrochrom“. Was bedeutet es? Es enthält eine Schicht, die zwei Formen annehmen kann: massives Kupfer, das den größten Teil der Infrarotwärme zurückhält, oder eine wässrige Lösung, die Infrarotstrahlung aussendet.
Ein daran angeschlossenes Gerät verwendet eine kleine Menge Strom, um eine chemische Verschiebung zwischen den Zuständen zu induzieren, indem das Kupfer in einem dünnen Film abgeschieden oder entfernt wird.
In ihrem Papier (dass ich dich hier verlinke) erläuterten die Forscher, wie das Gerät schnell und reversibel zwischen dem metallischen und dem flüssigen Zustand wechseln kann. Die Fähigkeit, von einer Konformation in eine andere zu wechseln, blieb sogar nach 1.800 Zustandsübergängen wirksam.
Von welcher Leistung reden wir?
Die Forscher entwickelten Szenarien, um zu demonstrieren, wie ihr Material die Energiekosten in Gebäuden in verschiedenen Städten senken könnte.
Nach ihren Berechnungen wäre der Einsatz von Elektrizität zur Aktivierung der elektrochromen Veränderungen des Chamäleonmaterials sinnvoll weniger als 0,2 % des Gesamtverbrauchs Strom des Gebäudes. Aber es könnte Ihnen Geld sparen 8,4 % des jährlichen Energieverbrauchs.
Chamäleonmaterial: nächste Schritte
Hsus Team hat bisher nur Materialbrocken mit einem Durchmesser von etwa 6 cm hergestellt, aber sie haben Ambitionen, diese Scherben zu verwenden, um immer größere Platten herzustellen.
Unter den nächsten Schritten evaluieren die Forscher die Möglichkeit, das Material mit verschiedenen chromatischen Tönen anzupassen. Die "wässrige Phase" ist transparent und würde die Verwendung einer breiten Palette von Farben ermöglichen, ohne die Fähigkeit des Chamäleonmaterials, Infrarotstrahlen zu absorbieren, zu beeinträchtigen.
Ich kann es kaum erwarten, dass Ingenieure und Baufachleute diese Entdeckung perfektionieren: Das sind die Lösungen für eine nachhaltigere Zukunft
