هیدروژلی که از ورود گرما به ساختمان جلوگیری می کند

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، شیشه های معمولی طوری طراحی شده اند تا نور از آن گذر و اتاق را روشن کند. اما واکنش شیشه با نور مادون سرخ که به شکل گرما احساس می شود که چندان مطلوب نیست.

شیشه اجازه می دهد اشعه های مادون سرخ نزدیک(Near Infra red) نور خورشید وارد شوند و از سوی دیگر اشعه های مادون سرخ میانی از اتاق فرار می کنند و در نتیجه فضای بسته گرم می شود. این روند سبب می شود مردم دستگاه های تهویه را روشن کنند و در نتیجه مصرف انرژی بیشتر می شود.

نور مادون سرخ نزدیک عموماً به نوری در محدوده طول موج‌های ۸۰۰ تا ۲۵۰۰ نانومتر اطلاق می‌شود. نور مادون سرخ میانی دارای محدوده طول موج حدوداً ۱۳۰۰ تا ۳ هزار نانومتر است.

محققان دانشگاه ووهان برای برطرف کردن این چالش مواد جدیدی را آزمایش کردند که واکنش مختلفی با نور دارند. درهمین راستا آنها برای منعکس کردن نور مادون سرخ نزدیک به بیرون و وارد شدن نور مادون سرخ میانی بیشتر به داخل یک پوشش هیدروژل به ضخامت چند میلی متر روی شیشه ایجاد کردند. این پوشش هیچ تاثیری روی شفافیت شیشه نداشت.

فناوری مذکور بر این ایده بنا شده که فوتون های نور قابل رویت می توانند به عمق یک متری آب نفوذ کنند. این درحالی است که قدرت نفوذ فوتون ها در نور مادون سرخ نزدیک فقط چند میلی متر است. از آنجا که بخش اعظم هیدروژل از آب تشکیل شده، بنابراین ماده مذکور یک مانع مفید به حساب می آید.

محققان هنگام آزمایش ها متوجه شدند شیشه پوشیده شده از هیدروژل تا ۹۶ درصد نور مادون سرخ را به طور مستقیم در فضا پخش می کند زیرا این طول موج توسط اتمسفر مسدود نمی شود. چنین روندی سبب می شود فضای داخل ساختمان خنک بماند. این در حالی است که شیشه معمولی ۸۴ درصد نور مادون سرخ را در فضا منتشر می کند.

نکته مهم تر آنکه شیشه پوشیده شده از هیدروژل تیره تر از نسخه های معمول نخواهد بود. در حقیقت این پوشش اجازه می دهد نور بیشتری وارد اتاق شود و با توجه به ضخامت لایه هیدروژل به کار رفته تا ۹۲.۸ درصد از نور قابل مشاهده وارد اتاق می شود.

این تحقیق در ژورنال frontiers of optoelectronics منتشر شده است.