إنها تخلق سقفًا ذكيًا يعمل على تكييف الهواء الداخلي دون استهلاك الطاقة

بالعربي/ من معمل بيركلي ، طورت مجموعة من العلماء طلاءًا ذكيًا للأسطح ، قادرًا على الحفاظ على درجة حرارة مريحة داخل المنازل على مدار العام دون استهلاك الكهرباء أو الغاز.

” ينتقل غطاء السقف الخاص بنا تلقائيًا من البرودة إلى التدفئة ، اعتمادًا على درجة حرارة الهواء الخارجي. يقول Junqiao Wu ، العالم في Berkeley Lab ، “إنه نظام تكييف وتدفئة بدون طاقة ولا انبعاثات ، كل ذلك في جهاز واحد “.

تسمح المادة التي تسمى TARC “الطلاء الإشعاعي القابل للتكيف مع درجة الحرارة” بتوفير كبير في الطاقة كما أنها سهلة التركيب. يتكون من شظايا 2 × 2 سم تلتصق بالسقف مثل الشريط اللاصق.

تعمل هذه المادة المبتكرة عن طريق استخلاص الإشعاع الحراري من المنزل الذي تطلقه بعد ذلك ، وتعمل بطريقة مشابهة للطلاء الأبيض الذي يستخدم لعكس ضوء الشمس. على العكس من ذلك ، عندما يكون الجو باردًا ، يلتقط النظام الإشعاع الحراري بفضل أكسيد الفاناديوم ، لإبقاء المنزل دافئًا.

” قبل بضع سنوات كنت أتساءل عما إذا كانت هناك مادة يمكنها التبديل تلقائيًا بين التبريد الإشعاعي في الطقس الحار والاحتفاظ بالحرارة في الطقس البارد. وبعد ذلك فكرت: يمكن لثاني أكسيد الفاناديوم أن يفعل ذلك ” ، كما يقول وو عن اكتشافه للأسطح.

مواد الأسقف

في عام 2017 ، اكتشف وو وفريقه البحثي أن الإلكترونات الموجودة في ثاني أكسيد الفاناديوم تتصرف كمعدن في مواجهة الكهرباء ولكن كعزل في مواجهة الحرارة ، أي أنها توصل الكهرباء جيدًا دون إجراء الكثير من الحرارة.

يتناقض هذا السلوك مع معظم المعادن الأخرى ، حيث تقوم الإلكترونات بتوصيل الحرارة والكهرباء بشكل متناسب. هذا التنوع يجعلها مادة متغيرة الطور وهو ما يسمح لـ TARC بالعمل على الأسطح بناءً على درجة الحرارة الخارجية.

نتائج

توضح الدراسات التي أجراها مختبر بيركلي كفاءة مادة TARC. عند درجات حرارة أعلى من 25 درجة مئوية ، ارتد 90٪ من الحرارة ، بينما تحت درجة الحرارة هذه عاد 20٪ فقط من الحرارة إلى الغلاف الجوي ، تاركًا الباقي داخل المنزل.

وفقًا لتجارب المحاكاة ، يتفوق نظام TARC HVAC على أغطية السقف الحالية في توفير الطاقة ويمكن أن يقلل التكاليف بنسبة 10٪.

يخطط الباحثون لتطوير نماذج أولية لـ TARC على نطاق أوسع لاختبار أدائها كغطاء عملي للسقف.

المصدر/ Ecoportal.netالمترجم/barabic.com