ابتكار مادة بناء تغير لونها وحرارتها لتوفير الطاقة وتقليل الانبعاثات

العالم_منوعات

ويمكن لمواد البناء الذكية التي تمكن السكان من تعديل الانبعاث الحراري للمبنى ديناميكيا، استجابة للتغيرات الموسمية أو بين الليل والنهار، زيادة كفاءة الطاقة بدرجة كبيرة، وفقا لدراسة جديدة.

وفي الدراسة التي نشرت يوم 26 يناير/كانون الثاني الماضي في دورية “Nature Sustainability”، صمم باحثون في كلية “بريتزكر” للهندسة الجزيئية (PME) بجامعة شيكاغو (University of Chicago) الأميركية مادة بناء تغير لون الأشعة تحت الحمراء وكمية الحرارة التي تمتصها أو تنبعث منها بناء على درجة الحرارة الخارجية للمبنى.

فعلى سبيل المثال، تستطيع مادة البناء المبتكرة أن تطلق ما يصل إلى 92% من حرارة الأشعة تحت الحمراء التي تحتوي عليها في الأيام الحارة، وذلك يساعد على تبريد الجزء الداخلي من المبنى. أما في الأيام الباردة فتطلق هذه المادة 7% فقط من الأشعة تحت الحمراء الكامنة داخلها، مما يساعد على إبقاء المبنى دافئا.

وصمم الفريق مادة البناء لتكون غير قابلة للاشتعال، حيث تحتوي على طبقة يمكن أن تتخذ شكلين: النحاس الصلب الذي يحتفظ بمعظم حرارة الأشعة تحت الحمراء، أو محلول مائي تنبعث منه الأشعة تحت الحمراء.

وفي أي درجة حرارة تشغيل مختارة، يمكن للجهاز استخدام كمية ضئيلة من الكهرباء تساعده على التحول الكيميائي بين الحالات؛ إما عن طريق ترسيب النحاس في غشاء رقيق، أو إزالة هذا النحاس. ويتيح هذا النوع من المواد الذكية فرصة الحفاظ على درجة الحرارة في المبنى من دون كميات هائلة من الطاقة.