Новые пластиковые пленки отражают или захватывают свет без затрат энергии
Ученые из Массачусетского технологического института разработали новые пластиковые пленки, остающиеся холодными на солнце. Легкий, прочный и эластичный материал может иметь разные цвета и подходит для регулирования температуры зданий и тела человека без затрат энергии.
Специалисты создали пленки, модифицировав свойства полиэтилена и добавив цвета, используя наночастицы и пигменты, сообщает sciencedaily.com. Результаты исследования опубликованы в Optical Materials Express.
«Материалы для носимых технологий и архитектурных систем требуют одновременного управления множеством параметров для объединения внешней привлекательности и температурного комфорта, — сказала Светлана Борискина, лидер проекта. – Мы добились этого равновесия, создав первый гибкий пластиковый продукт, сочетающий разнообразные оптические свойства с пассивным термическим управлением проводимостью и излучением».
Структура остается холодной на солнце. Ее также можно настроить на удержание тепла, сделав сырьем для зимней одежды или камуфляжа, скрывающего человека (объект) от приборов ночного видения.
«Материалы и процессы производства композитов уже коммерчески доступны. Теоретически, их можно использовать для недорогого изготовления больших партий пленок, — сказала Борискина. – Продукт подходит для различных систем, вроде тонкопленочных солнечных батарей и других гибких устройств».
Ученые использовали полиэтилен со сверхбольшой молекулярной массой. Растягивая пленку, они выяснили, что могут менять оптические, механически и термические свойства материала.
«Воздействие заставляет полимерные цепочки выстраиваться параллельно, — объяснила Борискина. – Растягивание дает пластику новые свойства, включая сверхвысокую теплопроводность, повышение прозрачности, уменьшение запотевания, увеличение температуры плавления и прочности».
Для окрашивания в пленки вводили разные виды наночастиц перед растягиванием. Ученые создали и протестировали несколько прототипов пленок. Изделия с темными кремниевыми наночастицами, оставались на 20С холоднее бумаги, окрашенной черной краской. Микроскоп показал, что тепло распространяется по образцу в стороны под действием лазерного луча. Эффект помогает охладить поверхность. Ученые намерены продолжить эксперименты с естественным солнечным светом и разработать полиэтиленовые волокна для технологичных тканей.
