Представьте дом, который сам защищает себя от жары. Без кондиционеров, без огромных счетов за электричество. Теперь это стало возможным: ученые создали цемент, который отражает солнечный свет и помогает постройкам оставаться прохладнее даже в самую знойную погоду.
Исследователи из Китая и США разработали так называемый фотонно-структурированный цемент. Его особенность в том, что на поверхности стройматериала при застывании формируются миниатюрные кристаллы эттрингита. Эти структуры работают как зеркало для солнечного света и одновременно как «ворота» для тепла: свет отражается наружу, а инфракрасное излучение свободно покидает стены.
В лабораторных испытаниях разница оказалась впечатляющей. Миниатюрные модели домов из обычного бетона нагревались до 60–70 °C, а из нового цемента — лишь до 30–35 °C. Внутри таких построек температура снижалась в среднем на 5 градусов по сравнению с привычными зданиями.
«Это позволило нам снизить температуру внутри здания на 5 градусов Цельсия в условиях, аналогичных дневной жаре»
— Из статьи в Science Advances
Для равномерного распределения кристаллов ученые применили особую форму с множеством микровыемок. Так возникла метаповерхность — искусственная структура, которая по-новому взаимодействует со светом. Она делает стены отражающими, но не мешает теплу «убегать» наружу.
Разработку уже рассматривают как ответ на одну из главных проблем городов в жарком климате: перегрев бетонных строений. В будущем такой материал может существенно снизить потребность в кондиционировании, а значит — сократить энергозатраты и выбросы в атмосферу.
Новый цемент обещает превратить дома в умные системы, которые сами заботятся о своем микроклимате.
Источник: Science Advances.
