Стэнфордские учёные изобрели кондиционер непохожий ни на один другой

наноструктурированные фотонные материалы

С большей частью населения мира, сосредоточенной вокруг экватора, возможность охладить здания в дневное жаркое время без использования пожирающих электричество кондиционеров — это головоломка, которую ученые уже давно пытаются решить: в Стэнфордском университете исследователи объявили недавно, что, по их мнению, они, наконец, подобрали ключ к решению проблемы с помощью устройства, предназначенного для отражения солнечного света обратно в космос.

«Люди обычно представляют пространство как источник тепла от солнца, но на самом деле, космос очень, очень холодное место», сказал Shanhui Fan, профессор электротехники и старший соавтор статьи. «Мы разработали новый тип структуры, которая отражает подавляющее большинство солнечных лучей, в то же время она преобразует тепло в холод, который охлаждает искусственные сооружения даже в дневное время».

Устройство решает две основные проблемы: отражает столько света, сколько возможно, и не поглощает слишком много солнечного света. Если хотя бы одна из них не решается, охлаждающий эффект теряется.

Чтобы ответить на первый вызов, группа использовала широкополосное зеркало для солнечного света, способное не только отражать большинство получаемых лучей, но и испускать тепловое излучение в диапазоне длин волн, которые легко покидают атмосферу Земли.
Во-вторых, ученые используют наноструктурированные фотонные материалы, которые могут быть разработаны для увеличения или подавления отражения света определенными длинами волн. С помощью этого ученые смогли ограничить поглощение панелями тепла от солнечного света, в то же время позволяя теплу на других частотах проходить через них.

Путём объединения этих двух подходов — излучения и дисперсии, группа разработала пассивную модель, масштабируемую и доступную. Стандартные одноэтажные дома для одной семьи, например, должны быть только на 10 процентов покрыты панелями радиационного охлаждения, чтобы компенсировать 35 процентов всей потребности здания в кондиционировании, даже в самые жаркие дни лета.

Такое устройство, по мнению группы, имеет возможность широкого социального воздействия, особенно среди самых горячих и самых бедных районов мира.
Господин Fan сказал, что он и его группа «предвидят приложения для радиационного охлаждения в таких районах развивающегося мира, где в настоящее время даже не мечтают о кондиционерах».