خنک سازی ساختمان ها با فوم نانوسلولزی

نتایج بررسی‌ها نشان داد که فوم سلولزی ساخته از نانوبلور‌های سلولز می‌تواند نیاز به خنک‌سازی ساختمان را تا ۳۵ درصد کاهش دهد.

کد خبر: ۱۲۸۵۱۶۲

تاریخ: ۰۵ خرداد ۱۴۰۱ - ۰۹:۳۵

به گزارش خبرگزاری دانا به نقل از پایگاه خبری فناوری نانو ایران، روز‌های گرم تابستان در راه است، فصلی که بسیاری از مردم از گرما به محل‌هایی خنک پناه می‌برند. اما استفاده مداوم از تهویه مطبوع می‌تواند گران باشد. به تازگی پژوهشگران مقاله‌ای در Nano Letters منتشر کردند که در آن جزئیات مربوط به ساخت فومی سبک وزن از نانوبلور‌های سلولز مبتنی بر چوب درج شده است، فومی که نور خورشید را منعکس می‌کند، گرمای جذب شده را ساطع کرده و از نظر حرارتی عایق است. آ‌ن‌ها ادعا می‌کنند که این ماده می‌تواند نیاز به انرژی خنک‌کننده ساختمان‌ها را بیش از یک سوم کاهش دهد.

اگرچه دانشمندان در سراسر جهان مواد خنک‌کننده مختلفی را توسعه داده‌اند، اما هر یک از آن‌ها معایبی دارند. برخی از این مواد به طور غیر فعال گرمای جذب شده را آزاد می‌کنند و گرمای زیادی را به ساختمان‌ها در زیر آفتاب مستقیم وارد می‌کنند. سایر موادی که نور خورشید را منعکس می‌کنند در هوای گرم، مرطوب یا ابری به خوبی کار نمی‌کنند. بنابراین، یو فو، کای ژانگ و همکارانش می‌خواستند ماده‌ای قوی بسازند که بتواند نور خورشید را منعکس کند، گرما را به طور غیرفعال آزاد کند و با عبور نور گرمای زیادی تولید نکند.

برای تولید یک ماده خنک‌کننده، محققان نانوبلور‌های سلولز را با استفاده از یک ترکیب شیمیایی به هم متصل کرده و سپس آن را در خلاء و با استفاده از فریز درایر، خشک کردند. این فرآیند نانوبلور‌ها را به صورت عمودی تراز می‌کند و فوم سفید و سبکی ایجاد می‌کند که ۹۶ درصد نور مرئی را منعکس می‌کند و ۹۲ درصد تابش مادون قرمز جذب شده را ساطع می‌کند. هنگامی که این ماده در ظهر روی جعبه‌ای با روکش فویل آلومینیومی در بیرون از خانه قرار می‌گیرد، دمای داخل جعبه را ۱۶ درجه فارنهایت سردتر از خارج از آن نگه می‌دارد. همچنین، این فناوری مواد داخل جعبه را در زمانی که هوا مرطوب بود ۱۳ درجه فارنهایت خنک‌تر نگه می‌داشت. همانطور که فوم مبتنی بر سلولز فشرده شد، توانایی خنک کنندگی آن کاهش یافت و خواص خنک‌کنندگی قابل تنظیم را آشکار کرد. این تیم محاسبه کرد که قرار دادن فوم بر روی سقف و دیوار‌های بیرونی ساختمان می‌تواند به طور متوسط ​​۳۵٫۴ درصد نیاز به انرژی خنک‌کننده آن را کاهش دهد. از آنجایی که عملکرد فوم سلولز مبتنی بر چوب را می‌توان بسته به شرایط آب و هوایی تنظیم کرد، محققان می‌گویند که این فناوری می‌تواند در طیف وسیعی از محیط‌ها به کار رود.