Прозрачный материал для теплоизоляции окон, способный снизить теплопотери зданий без ухудшения видимости, представили физики из университета Колорадо в Боулдере. Материал получил название Mesoporous Optically Clear Heat Insulator (MOCHI). Об этом стало известно из результатов исследования, опубликованного в журнале Science.
MOCHI представляет собой силиконовый гель, который выпускается в виде тонких листов или пластин и может крепиться к внутренней стороне окна. По словам авторов, материал почти полностью прозрачен и рассчитан на длительное использование, однако пока изготавливается только в лабораторных условиях и не поступил в продажу.
Окна остаются одной из главных проблем в теплоизоляции зданий. Как отмечают исследователи, здания — от жилых домов до офисных башен — потребляют около 40% всей энергии, производимой в мире, при этом значительная часть тепла теряется или поступает через оконные конструкции.
Чтобы блокировать теплообмен, в стены можно заложить много утеплителя, но окна должны оставаться прозрачными. Найти теплоизоляционные материалы, которые при этом пропускают свет — действительно очень сложно.
Эффект теплоизоляции MOCHI обеспечивается его внутренней структурой. Материал содержит сеть микроскопических пор, заполненных воздухом, размеры которых значительно меньше толщины человеческого волоса. Больше 90% объема материала составляет воздух. Из-за малых размеров пор теплопередача через газ внутри них резко снижается.
При этом материал практически не мешает прохождению света, отражая около 0,2% излучения. В экспериментах исследователи показали, что лист MOCHI толщиной около 5 мм эффективно препятствует прохождению тепла.
Авторы сравнивают разработку с аэрогелями, которые также используются для теплоизоляции, но обычно выглядят мутными из-за рассеяния света. В отличие от них MOCHI остается прозрачным за счет более упорядоченной структуры пор.
Ученые рассматривают возможное применение материала в энергоэффективных окнах и системах, использующих солнечное тепло. «Даже в относительно пасмурный день все равно можно собрать много энергии, а затем использовать ее для нагрева воды и внутренних помещений здания», — отметил Смалюх.
В то же время исследователи подчеркнули, что технология находится на ранней стадии. Производство материала пока требует сложного лабораторного процесса, однако используемые компоненты относительно недорогие, и, по мнению авторов, метод можно упростить.
Ранее Наука Mail писала, что российские физики предложили «умный» метод создания антенн для связи 6G.
