Группа недавних выпускников Массачусетского технологического института (MIT) создала прототип черепицы, которая летом — белая, а зимой — чёрная.
Проблема «неправильного» цвета крыш волнует многих специалистов в странах с жарким климатом, в частности, в США. Любимые массами тёмно-красный, коричневый или тёмно-зелёный поглощают слишком много солнечного света (особенно в инфракрасной части спектра), что приводит к росту расхода энергии на кондиционирование, а значит — к лишним выбросам парниковых газов.
Да и на общее альбедо планеты тёмные крыши хоть немножко, но влияют. Не зря министр энергетики США Стивен Чу (Steven Chu) недавно призвал всё человечество перейти на белое покрытие крыш, ради спасения природы от пресловутого глобального потепления.
Однако в холодное время года, напротив, крышу лучше иметь максимально тёмную (в тех краях, где идёт снег, предполагается, что её регулярно очищают), дабы хотя бы немного согревать воздух под ней и тем самым снизить затраты на обогрев дома.
Удовлетворить противоречивые требования к одному покрытию призван проект Thermeleon. В его рамках вчерашние студенты построили опытный образец черепицы, меняющей свой цвет в зависимости от температуры.
Секрет чудо-плитки заключён в специально подобранном полимере (из числа доступных на рынке), растворённом в воде. Эта жидкость заключена между двумя слоями стекла либо (во втором варианте) пластика. Верхний слой такой плитки прозрачен, а нижний — покрыт чёрной краской.
Свойства заполнителя черепицы таковы, что при низкой температуре полимер остаётся растворённым, а жидкость — совершенно прозрачной. Потому свет солнца проходит всю толщу плитки до самого дна, где поглощается чёрной подложкой. Однако при подъёме температуры полимер конденсируется в мириады крошечных капелек, хорошо отражающих свет. Плитка становится белой.
Очень важно, что температуру перехода можно варьировать, корректируя «рецепт» жидкости. Потому разработку можно адаптировать к разному климату. При этом коэффициент отражения света у новой черепицы изменяется в очень широком пределе. От 80% летом до 30% зимой.
По оценке участников проекта Thermeleon, такая черепица может снизить затраты на кондиционирование дома на 20%. Выгода от новинки в холодное время года пока точно не определена.
На прошлой неделе команда Thermeleon заняла первое место (и получила призовые $5 тысяч) на студенческом конкурсе инновационных материалов MADMEC (Making and Designing Materials Engineering Contest). Тем временем выпускники MIT работают над следующей версией своей технологии.
Необычный полимер изобретатели намерены упаковывать вместо плитки в огромное число микроскопических прозрачных капсул, которые можно было бы наносить на поверхность тёмной крыши словно краску. Она оставалась бы прозрачной зимой и превращалась в белую летом. Одновременно команда продолжает испытания черепицы, пытаясь выяснить, каковы её стойкость и долговечность. (Читайте о парадоксальных холодных тёплых красках и солнечной черепице.)
