Ερευνητές έχουν βρει τρόπο, χρησιμοποιώντας απλά την ενέργεια του ήλιου, να καταφέρουν να αυξήσουν την θερμοκρασία ενός παραθύρου έως και 8 βαθμούς Κελσίου σε ψυχρές καιρικές συνθήκες, μετατρέποντάς τα σε ηλιακά παράθυρα.
Η τεχνολογία πίσω από τα ηλιακά παράθυρα
Αυτό που προφανώς αναμένεται, είναι η μείωση του κόστους θέρμανσης με τις νέες επιφάνειες να είναι μια ακόμη εφαρμογή της νανοτεχνολογίας. Τα κύρια λειτουργικά συστατικά είναι οι πλασμονικές μικροκεραίες, κατασκευασμένες και επικαλυμμένες από οξείδιο του νικελίου – αλουμινίου και είναι διαμορφωμένες ως συστοιχία σε γυαλί. Με τη βοήθεια ταλαντώσεων των ηλεκτρονίων οι επιφάνειες αυτών των υλικών, απορροφούν έντονα το φως, το οποίο θερμαίνει ολόκληρη την επιφάνεια.
Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Γκέτεμποργκ, υπό την ηγεσία του Alexandre Dmitriev, μαζί με τους συναδέλφους από πανεπιστήμια της Σουηδίας, της Κίνας, του Ιράν και των ΗΠΑ, δημοσίευσαν ένα έγγραφο σχετικά με τις ηλιακές θερμικές επιφάνειες σε ένα πρόσφατο τεύχος του Nano Letters.
«Έχουμε αναπτύξει έναν εκπληκτικά απλό, φθηνό και αποτελεσματικό τρόπο μετατροπής των τακτικών παραθύρων σε ηλιακούς θερμαντήρες, ή αλλιώς ηλιακά παράθυρα, που θα μπορούσαν να αλλάξουν σημαντικά τη θερμική ισορροπία των χώρων διαβίωσης και της εργασίας, ειδικά αν σκεφτούμε το συνεχώς αυξανόμενο ποσό των τεράστιων γυάλινων επιφανειών που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη αρχιτεκτονική. Όλα αυτά τα πλεονεκτήματα μπορεί να οδηγήσουν σε εφαρμογές όπου η διαφάνεια, η κατεύθυνση και οι θερμικές ιδιότητες είναι ταυτόχρονα σημαντικές, με δυνατότητες όπως ακτινοβολία ψύξης, θερμική απομόνωση με ηλιακή ενέργεια και άλλες. Αυτές οι κεραίες θα μπορούσαν επίσης να συζευχθούν με μοριακά συστήματα που είναι σε θέση να αποθηκεύουν το ηλιακό φως σαν θερμότητα και να το απελευθερώνουν κατά απαίτηση», δήλωσε ο Dmitriev.
Ο μηχανισμός λειτουργίας
Στη νέα μελέτη οι ερευνητές κατέδειξαν σχετικά με την κατευθυντικότητα της απορρόφησης του φωτός, πως η απορρόφηση του ηλιακού φωτός είναι πιο αποτελεσματικότερη στην εξωτερική πλευρά μιας επιφάνειας (με τις κεραίες) εν αντιθέσει από την πίσω πλευρά (το υπόστρωμα) που είναι ασθενέστερη. Αυτό καθιστά τις επιφάνειες ελκυστικές για εφαρμογές παραθύρων, καθώς το ηλιακό φως μπορεί να απορροφηθεί πιο αποτελεσματικά από την εξωτερική επιφάνεια του παραθύρου. Οι μικροσκοπικές κεραίες είναι εξαιρετικά αρθρωτές, μπορούν να «βαφτούν» σε οποιαδήποτε επιφάνεια ή να διατηρήσουν την κατευθυντικότητά τους στην απορρόφηση, και μπορούν να μεταφερθούν απευθείας σε σχεδόν οποιαδήποτε επιφάνεια.
Μπορούν επίσης να κατασκευαστούν από μια ευρεία ποικιλία υλικών, καθώς και να συντονίζονται για να απορροφούν φως διαφορετικών μηκών κύματος, τα οποία αλλάζουν το χρώμα τους.
Η απώλεια της θερμότητας που παρέχεται και από το εσωτερικό περιβάλλον του δωματίου, αντισταθμίζεται από την ικανότητα της νέας αυτής επιφάνειας στα ηλιακά παράθυρα να αυξήσει τη θερμοκρασία των παραθύρων κατά πολλούς βαθμούς και έχει τη δυνατότητα να προσφέρει μεγάλη εξοικονόμηση ενέργειας.
Πηγές
www.be2green.gr
www.profilnet.gr
stergiog.blogspot.com
