A sok üvegfelület kétségtelenül világossá teszi a lakásunkat, miközben túl sok hőt és a szomszédok kíváncsi tekintetét is beengedi. Ezen segít egy új anyag, a polimeralapú mikrofotonikus multifunkcionális metaanyag (PMMM), amelyet a német Karlsruhe Institute of Technology (KIT) kutatói fejlesztettek ki. Az anyag nemcsak a fény számára átlátszóbb, de jobban védi a magánszférát, hűti a szobabelsőt, és automatikusan tisztítja önmagát.
A metaanyag egy vékony film formájában jelenik meg, amelyet egy hagyományos üvegtáblára lehet ragasztani. Különleges tulajdonságait a felület mikroszkopikus szerkezetének köszönheti, amelybe 10 mikrométer széles piramis alakzatot véstek. Ezek a minipiramisok a rájuk érkező fény 73 százalékát szórják szét, ami az anyagnak matt megjelenést kölcsönöz. Ennek ellenére meglepő módon sokkal jobban áteresztik a fényt, mint a hagyományos üveg: 95 százalékos az áteresztőképességük, szemben a legtöbb üveg szokásos 91 százalékos értékével. A kutatók szerint ez nemcsak az emberek, hanem a növények számára is kellemesebb megvilágítást biztosít.
Ha az anyagot például tetőkön és falakon használják, világos, de vakításmentes és a magánélet védelmét biztosító beltéri tereket tesz lehetővé irodában és otthon. Illetve üvegházakban alkalmazva a nagy fényáteresztő képesség miatt növelheti a terméshozamot, mivel a fotoszintézis hatékonysága a becslések szerint 9 százalékkal magasabb, mint az üvegtetővel rendelkező üvegházakban.
A PMMM legmenőbb trükkje a levegő hűtése. Ez egy érdekes fizikai jelenségen alapul, amely nem kíván külső energiabevitelt és aktív energiafelhasználást. Arról van szó, hogy a Föld légkörében van egy infravörös, 10 μm-es hullámhossz körüli "átlátszó ablak" vagy inkább héjtartomány, amelyen keresztül folyamatosan hő távozik az űrbe. Nos, az új anyag ezt a sugárzásos passzív hűtést használja hőelvezetőnek. A tesztek során kimutatták, hogy az anyag 6 Celsius-fokkal hűvösebbé tett egy szobát, mint a környezeti levegő, ami azért nem semmi. Mindennek tetejébe a fólia öntisztuló.
Az apró piramisokkal teli felület egy légréteget tart a vízcseppek alatt, így azok egyszerűen leperegnek róluk, magukkal ragadva a port és a szennyeződéseket. Ez technikailag szuperhidrofób, 152 fokos érintkezési szöggel rendelkezik. A német kutatók szerint az anyag egyidejűleg optimalizálhatja a napfény beltéri felhasználását, passzív hűtést biztosíthat, és csökkentheti a légkondicionálásra való utaltságot. A megoldás skálázható, és zökkenőmentesen beilleszthető a környezetbarát épületépítés és városfejlesztés terveibe is.
Fotók: Adobe Stock
