Äärimmäiset lämpövaarat uhkaavat yhä enemmän normiksi, tutkijat ovat keksineet uuden tavan heijastaa auringonvaloa ja säteen lämpöä pois rakennuksista suoraan takaisin avaruuteen.

Uusi materiaali - ja a uusi tiede nimeltään nanofotoniikka - voisi tarjota vallankumouksellisen tavan viilentää huomisten leipomokaupunkeja.

Ilmaston tutkijat ovat toistuvasti varoittaneet siitä suurempia ääripäitä tulee normiksija myös, että lämpötilat nousevat mahdollisesti vaarallisille tasoille uusien ilmastointiinvestointien energiakustannukset palauttaa merkittävästi vielä enemmän ilmaston lämpenemistä.

Vapauta lämpö

Mutta Aaswath Raman, tutkimusosapuoli Ginztonin laboratorio Kalifornian Stanfordin yliopistossa raportoi kollegoiden kanssa luonto lehden mukaan seitsemän kerrosta hafniumoksidia ja piidioksidia katolla voisi tehdä jotain yllättävää.

Ne voisivat suoraan heijastaa 97%: a auringonvalosta pois rakennuksesta ja samalla vapauttaa lämpöä täsmälleen oikeassa infrapunataajuudessa kulkemaan maapallon ilmakehän läpi ikään kuin se ei olisi siellä.

Ulkona tehdyissä viiden tunnin kestävissä testeissä alla olevan materiaalin lämpötilat laskivat 4.9 ° C: een alle ulkolämpötilojen. Tämä vaikutus saavutettiin ilman sähköä.

Tämä uusi tekniikka, jota tiedemiehet kutsuvat fotoniseen säteilyä jäähdyttäväksi, voisi tarjota uusia tapoja säilyttää ruoka, jäähdyttää rokotteita ja pelastaa henkeä köyhdytetyillä trooppisilla alueilla kaukana sähköstä.

”Se, mitä olemme tehneet, on luoda sellainen tapa, jonka avulla voimme käyttää maailmankaikkeuden kylmyyttä lämpöaltaana päivän aikana”.

Carbon dioxide and other greenhouse gases absorb infrared light, and thus store heat from fossil fuels ? but not at the wavelengths of between 8 and 13 micrometres.

Koska ilmapiirin tätä "läpinäkyvyysikkunaa" voidaan hyödyntää säteilemään lämpöä suoraan avaruuteen, kirjoittajat sanovat: "Maailmankaikkeuden kylmää pimeyttä voidaan käyttää uusiutuvana termodynaamisena resurssina jopa kuumimpien tuntien aikana."

Uusien materiaalien suhteellisen uusi tiede - ja vanhojen materiaalien odottamattomat ominaisuudet, kun ne on valmistettu kerroksina vain muutamia atomeja, ovat edelleen yllättäviä.

Tiede on jo toimittanut valosähköisiä soluja, jotka muuttavat valoa suoraan nykyisiin, älykkäisiin metalleihin, jotka voivat havaita omat murtumansa, ja myös vedenpitäviä kankaita, jotka pysyvät pysyvästi puhtaina.

Stanfordin tutkijat aloittivat hafniumoksidin kerroksilla - inertillä materiaalilla, jota on jo käytetty puolijohteissa ja optisissa pinnoitteissa - ja piidioksidia, joka tunnetaan myös nimellä piidioksidi tai kvartsi ja jota käytetään laajalti sekä mikroelektroniikassa että elintarvikelisäaineena.

Odottamattomat ominaisuudet

Näistä he voisivat muodostaa ohuella hopeajalustalla ultrathin-kalvon, jossa oli kaksi odottamatonta ominaisuutta: se oli lähes täydellinen näkyvän valon heijastin ja tehokas säteilijä infrapunavaloon. Kangas on vain 1.8 mikronia paksu - mikroni on miljoonasosa metriä - ja sitä voidaan ruiskuttaa rakenteisiin.

On vielä ratkaisematta ongelmia. Ensimmäinen käytännöllinen tapa on saada lämpö rakennuksen sisältä uuteen, erittäin tehokkaaseen ulkopinnoitukseensa. Toinen on löytää tapoja tehdä tavaroita teollisuudessa ja selvittää, miten sitä käytetään tehokkaimmin. Se tarjoaa kuitenkin uudenlaisen ajattelun energiatehokkuudesta.

"Jokainen lämpöä tuottava esine on tyhjennettävä lämpö jäähdytyselementtiin", sanoi Professori Shanhui Fan, Stanfordin tutkija ja yksi raportin kirjoittajista. "Se, mitä olemme tehneet, on luoda tapa, jonka pitäisi antaa meidän käyttää maailmankaikkeuden kylmyyttä jäähdytyselementtinä päivän aikana."

- Ilmasto-verkosto

kirjailijasta

Tim Radford on freelance-toimittaja. Hän työskenteli Guardian 32-vuosia varten, tulossa (muun muassa) kirjeiden editori, taidetoimittaja, kirjallisuuseditori ja tieteen toimittaja. Hän voitti British Science Writersin yhdistys vuoden tieteellisen kirjailijan palkinto neljä kertaa. Hän palveli Yhdistyneen kuningaskunnan komiteassa Kansainvälinen luonnonkatastrofin vuosikymmen. Hän on luennoinut tieteen ja median kymmenistä brittiläisistä ja ulkomaisista kaupungeista. 

Kirjoittanut tämä kirjoittaja:

Tiede, joka muutti maailmaa: Toisen 1960in vallankumouksen lukematon tarina
Tim Radford.

Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ja / tai tilata tämän kirjan Amazonista. (Kindle-kirja)