Ingenieurs hebben een hoogwaardige externe PDRC-polymeercoating (passieve stralingskoeling overdag) ontwikkeld met luchtspleten variërend van nanometers tot miniscels die kan worden gebruikt als een spontane luchtkoeler voor daken, gebouwen, watertanks, voertuigen en zelfs ruimtevaartuigen - alles wat dat kan worden geverfd. Ze gebruikten een op oplossingen gebaseerde faseconversietechniek om het polymeer een poreuze schuimachtige structuur te geven. Bij blootstelling aan de lucht reflecteert de poreuze polymeer PDRC-coating zonlicht en warmt op om temperaturen te bereiken die lager zijn dan die van typische bouwmaterialen of zelfs omgevingstemperatuur lucht.
Met stijgende temperaturen en hittegolven die levens over de hele wereld verstoren, worden koeloplossingen steeds belangrijker. Dit is een belangrijk probleem, vooral in ontwikkelingslanden, waar de zomerhitte extreem kan zijn en naar verwachting zal toenemen. Maar gebruikelijke koelmethoden, zoals lucht airconditioning, zijn duur, verbruiken veel energie, vereisen gemakkelijke toegang tot elektriciteit en vereisen vaak koelmiddelen die de ozonlaag aantasten of de broeikas opwarmen.
Het alternatief voor deze energie-intensieve koelmethoden is PDRC, een fenomeen waarbij oppervlakken spontaan afkoelen door zonlicht te reflecteren en warmte uit te stralen naar de koelere atmosfeer. Als het oppervlak de zonnereflectie (R) heeft, kan de toename van de zonnewarmte worden geminimaliseerd, en met een hoge mate van thermische straling (Ɛ) kan de lucht van het stralingswarmteverlies maximaliseren, de PDRC is het meest effectief. Als R en Ɛ hoog genoeg zijn, zelfs als het netto warmteverlies in de zon zal optreden.
Het ontwikkelen van praktische PDRC-ontwerpen is een uitdaging: veel recente ontwerpoplossingen zijn complex of duur en kunnen niet op grote schaal worden geïmplementeerd of toegepast op daken en gebouwen met verschillende vormen en texturen. Tot nu toe was goedkope en gemakkelijk aan te brengen witte verf de maatstaf voor PDRC. Witte coatings hebben echter meestal pigmenten die ultraviolet licht absorberen en de langere golflengten van zonlicht niet goed weerkaatsen, dus hun prestaties zijn slechts matig.
Onderzoekers van Columbia Engineering hebben een hoogwaardige externe PDRC-polymeercoating uitgevonden met luchtspleten op nanometer- tot micronschaal die kan worden gebruikt als een spontane luchtkoeler en kan worden geverfd en geverfd op daken, gebouwen, watertanks, voertuigen en zelfs ruimteschepen - alles wat kan worden geverfd. Ze gebruikten een op oplossingen gebaseerde faseconversietechniek om het polymeer een poreuze schuimachtige structuur te geven. Vanwege het verschil in brekingsindex tussen de luchtholtes en het omringende polymeer, de luchtholtes in het poreuze polymeer zonlicht verstrooien en weerkaatsen. Het polymeer wordt wit en voorkomt zo opwarming door de zon, terwijl het door zijn inherente emissiviteit efficiënt warmte naar de lucht kan uitstralen
Posttijd: 18 maart 2021