Нанопокрытие для окон может быть разработано учеными Лаборатории имени Беркли, сообщает портал ОКНА МЕДИА.
Около 10% всей расходуемой энергии в зданиях США уходит через энергосберегающие окна, которые обходятся домовладельцам примерно в 50 миллиардов долларов в год, однако высокая стоимость окон и их модернизации являются главными сдерживающими факторами их последующей замены.
Исследователи Национальной лаборатории имени Лоренса Беркли при Министерстве энергетики США (DOE) стараются решить эту проблему с помощью креативной химии – полимерного теплоотражательного покрытия, которое стоило бы одну десятую от стоимости нового окна. Нанопокрытие для энергосберегающих окон должно быть в наличии в любом магазине
«Вместо того чтобы нанимать дорогостоящих подрядчиков, домовладелец мог бы пойти в строительный магазин, купить нанопокрытие для энергосберегающих окон и нанести его самостоятельно на стекло – вот как нам это представляется», сказал сотрудник Лаборатории Беркли Раймонд Вейтекамп.
«Нанопокрытие будет избирательно отражать инфракрасные солнечные лучи и пропускать видимый свет, что существенно повысит энергоэффективность стекол в окнах, особенно в теплом южном климате, где значительная часть энергии идет на кондиционирование воздуха».
Команда лаборатории Беркли получила на разработку нанопокрытия для окон часть гранта в 3,95 миллионов долларов от Агентства передовых исследований в области энергетики (ARPA-E) при Министерстве энергетики. Многопрофильная команда во главе с исследователем Гарретом Мияком из Университета Колорадо в Боулдере также включает Калифорнийский технологический институт и корпорацию Materia Inc.
Сейчас на рынке есть оконные пленки для стекол с избирательной спектральной чувствительностью, но для их монтажа требуется профессиональный подрядчик, что останавливает многих домовладельцев. Дешевый вариант нанопокрытия мог бы существенно расширить применение и привести к потенциальной ежегодной экономии 35 миллиардов киловатт-часов энергии и снижению выбросов углекислого газа на 24 миллиарда килограмм в год, что эквивалентно выбросам 5 миллионов машин.
В технологии Лаборатории Беркли используется материал, называемый ершовым полимером, который, как предполагает его название, имеет одну главную жесткую цепь молекул с щетинками по бокам. Эта необычная молекулярная архитектура придает ему некоторые уникальные свойства, например, он легко не запутывается.
«Представьте спагетти и жевательные червячки», пояснил Уайткамп. «Спагетти можно завязывать в узлы. Если вы захотите выровнять сваренные спагетти, вам придется приложить немало усилий, чтобы их размотать. Но жевательных червячков можно легко выровнять, потому что они довольно жесткие».
Будучи аспирантом Калифорнийского технологического института, Вейтекамп работал над пониманием и контролированием самоорганизации ершовых полимеров в наноструктуры, ведущие себя как фотонные кристаллы, которые могут избирательно отражать свет при разных частотах. В прошлом году он пришел в Лабораторию Беркли в рамках Циклотрон Роуд, программы для предприимчивых исследователей имеющей своей целью коммерциализации этих покрытий и других подобных полимерных технологий. Он работал над разработкой полимерных материалов в нанотехнологическом исследовательском центре Национальной лаборатории Беркли при Министерстве энергетики США.
«Мы были покорены потенциальными возможностями технологии Вейтекампа в целом ряде отраслей», рассказал директор Циклотрон Роуд Илан Гур. «Его идеи соответствуют опыту нанотехнологического центра в области полимерной химии, а применимость к окнам четко вписывается в существующие возможности Лаборатории Беркли в области строительных технологий и энергетического анализа».
