Μηχανικοί του Stanford δημιούργησαν ένα επαναστατικό υλικό επικάλυψης που βοηθά σημαντικά στην ψύξη κτηρίων- ακόμα και τις ημέρες με ηλιοφάνεια- εκπέμποντας θερμότητα στο εξωτερικό τους- και παραπέρα, στο Διάστημα.
Η ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή ηλεκτρολογίας- μηχανολογίας Σανχουΐ Φαν και τον συνεργάτη ερευνητή Αασουάθ Ραμάν, δημοσίευσε τη δουλειά της στο «Nature». Στην «καρδιά» της συγκεκριμένης εφεύρεσης βρίσκεται ένα εξαιρετικά λεπτό, πολυεπίπεδο υλικό, το οποίο διαχειρίζεται το φως (ορατό και αόρατο) με νέο τρόπο.
Το αόρατο φως, υπό τη μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας, είναι ένας από τους τρόπους με τους οποίους τα αντικείμενα και οι ζωντανοί οργανισμοί απομακρύνουν τη θερμότητα- για παράδειγμα, όταν κάποιος κάθεται μπροστά από έναν κλειστό φούρνο, η θερμότητα που νιώθει είναι το υπέρυθρο φως. Αυτό το αόρατο φως, που φέρει θερμότητα, αποτελεί το μέσον με το οποίο η εφεύρεση των ερευνητών του Stanford «εκδιώκει» με τη σειρά της θερμότητα από κτήρια, στέλνοντάς την έξω, προς το Διάστημα. Επίσης, το νέο υλικό, πέρα από το ότι «αντιμετωπίζει» το υπέρυθρο φως, αποτελεί επίσης έναν πολύ αποτελεσματικό «καθρέφτη», που ανακλά σχεδόν όλο το εισερχόμενο ηλιακό φως.
Το τελικό αποτέλεσμα είναι αυτό που η ομάδα του Stanford χαρακτηρίζει «φωτονική ψύξη με ακτινοβολία» (photonic radiative cooling)- μία μέθοδος που απομακρύνει θερμότητα από το εσωτερικό ενός κτηρίου ενώ παράλληλα ανακλά το ηλιακό φως που εναλλακτικά θα το θέρμαινε. Με αυτό τον τρόπο, τα κτήρια θα χρειάζονται λιγότερο κλιματισμό.
Οι ερευνητές σχεδίασαν το υλικό έτσι ώστε να είναι οικονομικό και να συμφέρει για χρήση μεγάλης έκτασης σε στέγες κτηρίων. Αν και πρόκειται για «νεαρής ηλικίας» τεχνολογία ακόμα, θεωρείται ότι κάποια στιγμή θα μπορούσε να οδηγήσει σε μείωση της ζήτησης ηλεκτρισμού (θεωρείται πως το 15% της ενέργειας που χρησιμοποιείται σε κτήρια στις ΗΠΑ δαπανάται για τη λειτουργία συστημάτων κλιματισμού). Επίσης, εκτιμάται ότι η εν λόγω επικάλυψη θα μπορούσε να ψεκαστεί σε στέρεα υλικά , καθιστώντας το πιο ικανό να αντέχει στα στοιχεία.
Το βασικό καινοτόμο χαρακτηριστικό είναι ο τρόπος που το υλικό απομακρύνει τη θερμότητα: εκπέμποντάς την στο Διάστημα, καθώς σχεδιάστηκε ειδικά για να διώχνει το υπέρυθρο φως σε συχνότητα που του επιτρέπει να περνά την ατμόσφαιρα χωρίς να θερμαίνει τον αέρα. «Σκεφτείτε το σαν ένα παράθυρο στο Διάστημα» αναφέρει ο Φαν.
Ωστόσο, η μετάδοση θερμότητας στο Διάστημα δεν αρκεί από μόνη της: η πολυεπίπεδη επικάλυψη λειτουργεί επίσης ως καθρέφτης, προλαμβάνοντας το 97% του ηλιακού φωτός από το να χτυπά το κτήριο και να το θερμαίνει.
Η απόσταση προς την πρακτική εφαρμογή και την ευρεία χρήση είναι ακόμα μεγάλη, καθώς υπάρχουν δύο ζητήματα: το ένα είναι το πώς η θερμότητα εντός του κτηρίου θα διοχετευτεί στην εξωτερική επικάλυψη (από όπου θα μπορεί να αποσταλεί στο Διάστημα) και το δεύτερο η παραγωγή, καθώς το πρωτότυπο είναι μεγέθους πίτσας- και η ψύξη κτηρίων θα απαιτεί την κατασκευή μεγάλων επιφανειών. Σύμφωνα με τους ερευνητές, υπάρχουν κατασκευαστικές εγκαταστάσεις που θα μπορούν να φτιάξουν τα πάνελ στο απαιτούμενο μέγεθος.
Σε ευρύτερο πλαίσιο, η ομάδα θεωρεί πως το project της αποτελεί ένα πρώτο βήμα για τη χρήση του κενού του Διαστήματος ως «μέσου/ πόρου»: με τον ίδιο τρόπο που το ηλιακό φως παρέχει ανεξάντλητη ενέργεια, το σύμπαν με τη σειρά του παρέχει έναν σχεδόν απεριόριστο χώρο στον οποίο μπορεί κάποιος να «απορρίπτει» θερμότητα.
