Glenn J. Asakawa / Colorado Üniversitesi
MOÇİ
MOCHI adı verilen yeni malzemenin hacmi %90’ın üzerinde havadan oluşuyor ve silikon jelden yapılıyor.
Colorado Üniversitesi’ndeki bilim adamları yeni bir şeffaf yalıtım malzemesi geliştirdiler. ısı kaybını büyük ölçüde azaltır Enerji tasarruflu binaların tasarımında uzun süredir devam eden bir zorluk olan pencerelerden geçiş.
Optik Şeffaf Mezogözenekli Isı Yalıtkanı (MOCHI) adı verilen malzeme esas olarak havadan oluşurancak güçlü, dayanıklı ve neredeyse tamamen şeffaf kalır.
Soruşturma, yayınlandı 11 Aralık’ta Science dergisinde, yapılabilecek bir materyal anlatılıyor ince levhalardan veya daha kalın panellerden üretilmiştirpencerelerin iç kısmına sabitlenecek şekilde tasarlanmıştır. MOCHI hâlâ laboratuvar üretimiyle sınırlı olmasına ve ticari olarak mevcut olmamasına rağmen, araştırmacılar bunun dünya çapında evlerde ve ticari binalarda enerji tüketimini önemli ölçüde azaltma potansiyeline sahip olduğuna inanıyor.
Binalar şu anda temsil ediyor Küresel enerji tüketiminin yaklaşık %40’ıBüyük bir kısmı ısıtma ve soğutma nedeniyle kayboluyor. Pencereler önemli bir zayıf noktadır çünkü duvarların aksine şeffaf kalmaları gerekir. Araştırmanın kıdemli yazarı ve CU Boulder’da fizik profesörü Ivan Smalyukh, “Şeffaf yalıtkanlar bulmak gerçekten zor” dedi.
MOCHI, optik şeffaflığı güçlü ısı yalıtımıyla birleştirerek bu zorluğun üstesinden gelir. Malzeme silikon jel bazlıdır Her biri insan saçı genişliğinden çok daha küçük olan yoğun bir mikroskobik gözenek ağıyla doludur. Bu gözenekler malzemenin toplam hacminin %90’ından fazlasını oluşturan hava ile doludur. Buna rağmen MOCHI güçlü ve görsel olarak şeffaf olmayı sürdürüyor ve gelen ışığın yalnızca %0,2’sini yansıtıyor.
Gözenekler, malzemenin ısıyı nasıl engellediği açısından önemlidir. Normalde moleküller çarpışıp enerji aktardıkça ısı havada yayılır. MOCHI’nin içindeki gözenekler o kadar küçüktür ki hava molekülleri serbestçe çarpışamaz. Bunun yerine gözenek duvarlarına tekrar tekrar çarparak ısı transferini büyük ölçüde sınırladılar. Laboratuar denemelerinde, yalnızca beş milimetre kalınlığındaki bir MOCHI tabakası, diğer tarafta yanıklara neden olmadan üzerine bir alev yerleştirilebilmesi için yeterli ısıyı bloke edebildi.
MOCHI sıklıkla aerojellerle karşılaştırıldığındaNASA tarafından Mars gezicilerinde kullanılan son derece etkili izolatörlerin bir başka sınıfı. Ancak aerojeller sıklıkla ışığı dağıtır ve bu da onlara bulutlu bir görünüm kazandırır. CU Boulder ekibi, MOCHI’nin gözeneklerinin boyutunu ve düzenini dikkatle kontrol ederek şeffaflıktan ödün vermeden iyi bir yalıtım performansı elde etti.
Araştırmacılar, pencerelere ek olarak, güneş enerjisiyle ısıtma sistemlerinde, bulutlu günlerde bile binalar için ısıyı yakalayan ve koruyan potansiyel uygulamaları da görüyorlar. Şimdilik, büyük ölçekli üretim Süreç yavaş ve karmaşık olduğu için sorun olmaya devam ediyor. Yine de malzemelerin nispeten ucuz olması, gelecekte üretimin artırılabileceği umutlarını artırıyor.