Da ekstremiteter af varme i stigende grad truer med at blive normen, har forskere opfundet en ny måde at reflektere sollys på og stråle varme væk fra bygninger lige tilbage i rummet.

Et nyt materiale - og et ny videnskab kaldet nanofotonik - kunne tilbyde en revolutionerende måde at afkøle morgendagens bagebyer på.

Klimaforskere har gentagne gange advaret om det større ekstremer af varme bliver normen, og også når temperaturen stiger til potentielt farlige niveauer, energiomkostninger ved nye klimaanlægsinvesteringer vil væsentligt føje tilbage til endnu mere global opvarmning.

Slip varmen

Men Aaswath Raman, forskningsassistent i Ginzton laboratorium ved Stanford University, Californien, rapporterer med kolleger i Natur journal om, at syv lag hafniumoxid og siliciumdioxid på et tag kunne gøre noget meget overraskende.

De kunne direkte reflektere 97% af sollyset væk fra bygningen og samtidig frigive varme i nøjagtig den rigtige infrarøde frekvens for at passere gennem jordens atmosfære, som om den ikke var der.

I udendørs dagtest, der varede i fem timer, faldt temperaturen i strukturen under det nye materiale til 4.9 ° C under temperaturen udenfor. Og denne effekt blev opnået uden brug af elektricitet.

Denne nye teknik, som forskerne kalder fotonisk strålingskøling, kunne tilbyde nye måder at konservere mad på, afkøle vacciner og redde liv i fattige tropiske områder langt fra enhver strømforsyning.

"Det, vi har gjort, er at skabe en måde, der skal give os mulighed for at bruge universets kulde som kølelegeme i løbet af dagen"

Kuldioxid og andre drivhusgasser absorberer infrarødt lys, og lagrer dermed varme fra fossile brændstoffer ? men ikke ved bølgelængderne på mellem 8 og 13 mikrometer.

Da dette "gennemsigtighedsvindue" i atmosfæren kan udnyttes til at udstråle varmen direkte ud i rummet, siger forfatterne: "Universets kolde mørke kan bruges som en vedvarende termodynamisk ressource, selv i de varmeste timer på dagen."

Den relativt nye videnskab om nye materialer - og de uventede egenskaber ved gamle materialer, når de er lavet i lag kun få atomer tykke - fortsætter med at overraske.

Videnskaben har allerede leveret solceller, der omdanner lys direkte til nuværende smarte metaller, der kan opdage deres egne brud, og også vandafvisende stoffer, der forbliver permanent rene.

Stanford-forskerne startede med lag af hafniumoxid - et inaktivt materiale, der allerede er brugt i halvledere og optiske belægninger - og siliciumdioxid, en forbindelse også kendt som silica eller kvarts, og meget udbredt både i mikroelektronik og som et fødevaretilsætningsstof.

Uventede egenskaber

Fra disse var de i stand til på en tynd sølvbase at fremstille en ultratynd film, der bar to uventede egenskaber: det var en næsten perfekt reflektor af synligt lys og en effektiv emitter til infrarødt lys. Stoffet er kun 1.8 mikrometer tykt - en mikron er en milliontedel meter - og kan sprøjtes på strukturer.

Der er problemer, der endnu ikke skal løses. Den første praktiske er, hvordan man får varmen indefra i bygningen til sin nye, supereffektive udvendige belægning. Det andet er at finde måder at fremstille tingene i industrielle mængder og derefter finde ud af, hvordan man bruger det mest effektivt. Men det giver en ny måde at tænke på energieffektivitet på.

”Enhver genstand, der producerer varme, skal dumpe den varme i en køleplade,” sagde Professor Shanhui Fan, Videnskabsmand fra Stanford og en af ​​rapportens forfattere. ”Det, vi har gjort, er at skabe en måde, der skal give os mulighed for at bruge universets kulde som kølelegeme om dagen.”

- Climate News Network

Om forfatteren

Tim Radford er freelance journalist. Han arbejdede for The Guardian i 32 år og blev (blandt andet) brevredaktør, kunstredaktør, litterær redaktør og videnskabsredaktør. Han vandt Association of British Science Writers pris til årets videnskabsforfatter fire gange. Han fungerede i Det Forenede Kongeriges udvalg for Internationalt årti til reduktion af naturkatastrofer. Han har holdt foredrag om videnskab og medier i snesevis af britiske og udenlandske byer. 

Bog af denne forfatter:

Videnskab, der ændrede verden: Den ufortalte historie om den anden 1960s-revolution
af Tim Radford.

Klik her for mere info og / eller for at bestille denne bog på Amazon. (Kindle bog)