¿Por qué reflejar el calor hacia el espacio

No hace mucho tiempo стэнфордские los ingenieros han inventado un revolucionario material para la cubierta, que puede ayudar a enfriar el edificio, incluso en los días soleados, lo que refleja el calor de ellos, y enviarlos directamente en el espacio. El equipo bajo la dirección de ingeniería eléctrica profesor Шанхуи Fana y oficial científico Аасвата ramana publicó los resultados de un trabajo en la revista Nature. Si recibirá o ingenieros, con el premio nobel por su trabajo? ¿Qué es necesario?

¿Cómo funciona esto?En la base de la invención radica ultrafino de varias capas de material, que interactúa con la luz, tanto visible como invisible, totalmente nueva.

Luz invisible en forma de radiación infrarroja es una forma de calor que emiten los objetos y seres vivos. Cuando estamos ante la cerrada de microondas y no касаемся, el calor que sentimos, es la luz infrarroja. Esta luz invisible y los científicos de stanford de enviar de vuelta al espacio.

Por supuesto, la luz solar en serio calienta el edificio. El nuevo material, que interactúan con la radiación, actuará como el fabuloso eficaz espejo que reflejará casi todo el tráfico entrante a la luz solar.

En la base de trabajo está llamado фотонное enfriamiento radiativo — que no sólo la descarga de infrarrojos de calor en el interior del edificio, sino también reflejar la luz solar. Como resultado, pueden aparecer refrigerados de un edificio, no requieren de aire acondicionado.

"Es muy nueva y muy simple idea — dijo eli Яблонович, profesor de ingeniería en la universidad de california en berkeley y pionero de la fotónica, que dirige el Centro de ciencias de la energía de la electrónica. — Gracias a la labor del profesor Fana, podemos utilizar la radiación de refrigeración no sólo de noche, sino también durante el día, lo que es muy sorprendente".

Los investigadores dicen que han diseñado el material que será rentable con gran despliegue en la azotea del edificio. Aunque esta tecnología aún es muy joven, en un día se puede reducir considerablemente la demanda de electricidad. En el sistema de aire acondicionado sólo en los estados unidos representa aproximadamente el 15% de la energía utilizada.

En la práctica, creen los investigadores, este tipo de revestimiento se puede rociar en más de un material sólido.

"El equipo ha demostrado cómo se puede pasivamente el enfriamiento del edificio, simplemente enviando el calor en la fría oscuridad del espacio", dijo el premio nobel de física burton richter, profesor emérito de stanford y ex director del centro de investigación, que ahora se llama "nacional ускорительная laboratorio SLAC".

Нагревающийся el mundo necesita en la tecnología de refrigeración, no requieren de alimentación, por lo que considera raman, autor principal del trabajo. "En los países en desarrollo фотонное radiativo de refrigeración capaz de proporcionar una refrigeración sin necesidad de energía en las zonas rurales, así como reducir considerablemente la necesidad de aire acondicionado en las zonas urbanas los rascacielos".

En la ventana космос



El calor se puede transmitir de tres maneras: conductividad térmica, convección y radiación. La conductividad térmica se garantiza el contacto. Por lo tanto, no tocaremos nada caliente de la olla con las manos descubiertas. Convección transmite el calor por el movimiento de un líquido o de aire. Le es familiar a los flujos de aire caliente de un horno al aire libre. La radiación (radiación) transfiere el calor en forma de radiación infrarroja que proviene de los objetos, pero es invisible.

La primera parte de la superficie de la innovación de material emite luz infrarroja directamente en el espacio. Сверхтонкое la cobertura ha sido cuidadosamente diseñado para enviar la luz infrarroja de los edificios en exactamente una frecuencia dada, que le permitirá pasar a través de la atmósfera, sin calentar el aire. Esta es la clave característica se toma en cuenta debido al calentamiento global.

"Piense en ella, si tenemos una ventana en el espacio", dijo Fan.

Sin embargo, simplemente enviar el calor en el espacio no es suficiente. Laminado y recubrimiento actúa como la eficiencia en el espejo, absorbiendo el 97% de la luz solar incidente en el edificio y нагревающего.

"Hemos creado algo como reflejo de la batería", dice raman.

La radiación y la reflexión en conjunto permiten фотонному de radiación охлаждающему el material permanezca en 9 grados más frío que el aire circundante durante el día. Varias capas de material tiene un espesor de sólo 1,8 micras, que es más delgada lámina de aluminio.

Consta de siete capas de dióxido de silicio y óxido de hafnio, sufridos por encima de la delgada capa de plata. Estas capas no tienen el mismo grosor. La estructura interna del material permite emitir rayos infrarrojos con una frecuencia que les permite pasar en el espacio, sin calentar el aire y el edificio.

"Tal фотонный enfoque nos ha permitido afinar la reflexión de la luz solar e infrarroja de la radiación térmica", dice Линьцзяо zhu, co-autor del artículo. En verdad, el material desarrollado con la aplicación de las mejores prácticas que utilizan нанофотоники.

Del prototipo a la строительствуИзготовление фотонного de la radiación de refrigeración a gran escala requiere de una solución de dos restantes problemas técnicos.

En primer lugar, es necesario decidir cómo llevar a cabo el calor en el interior del edificio hacia el exterior de la cobertura. Una vez allí, el calor se enviará directamente en el espacio, pero los ingenieros es necesario entender de manera eficiente para transferir calor de un edificio en la cobertura.

En segundo lugar, la problemática sigue siendo la producción. Ahora el equipo de stanford tiene un prototipo del tamaño de la pizza. Pero la refrigeración de un edificio requerirá de grandes paneles. Los investigadores dicen que necesitan grandes instalaciones de producción, para hacer los paneles de las dimensiones necesarias.

En un sentido más amplio, el equipo considera que su proyecto es el primer paso hacia el uso de frío del espacio como un recurso. De la misma manera como la luz del sol es fuente de energía renovable del sol, el frío del universo puede ofrecer infinitas posibilidades de refrigeración. En otras palabras, la velocidad de la luz es igual a la velocidad de la oscuridad.

"Cada objeto que produce calor, se debe verter en la térmica el fregadero, dijo Fan. — Nos han allanado el camino a la investigación de cómo se puede utilizar el frío del universo como de calor de la cáscara durante todo el día".

Fuente: hi-news.ru