เมื่อคลื่นความร้อน ในฤดูร้อน นับวันจะทวีความรุนแรงมากขึ้น จนยากที่จะปฏิเสธการใช้เครื่องปรับอากาศ แต่เครื่องปรับอากาศเป็นหน่วยที่ใช้พลังงานมากและมีการรั่วไหลของสารเคมีเหล่านี้สร้างผลกระทบร้ายแรงต่อโลกของเรา มีวิธีรักษาความเย็นที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่?

นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในสหราชอาณาจักรกำลังทำงานเกี่ยวกับทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาประกอบด้วยฟิล์มจากพืชที่คงความเย็นเมื่อโดนแสงแดด

สักวันหนึ่งวัสดุนี้อาจถูกนำมาใช้เพื่อให้อาคารและรถยนต์เย็นโดยไม่ต้องใช้พลังงานจากภายนอก มาพร้อมกับพื้นผิวที่หลากหลายและสีรุ้งสดใส ทำให้ดูสวยงามอีกด้วย

ฟิล์มทำความเย็นที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมทำงานอย่างไร?

เพื่อให้วัสดุคงความเย็นกว่าอากาศรอบตัวในเวลากลางวัน มีข้อกำหนดสำคัญสองประการ ต้องมีการสะท้อนแสงอาทิตย์สูงเพื่อสะท้อนความอบอุ่นของดวงอาทิตย์และไม่ทำให้อากาศรอบ ๆ ร้อนขึ้น นอกจากนี้ยังต้องมีค่าการแผ่รังสีสูงในแถบอินฟราเรดเพื่อปล่อยความร้อนสู่อวกาศอย่างมีประสิทธิภาพ

มีวัสดุเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่มีคุณสมบัติเหล่านี้ และนักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาให้เป็นสีและฟิล์มที่มีคุณสมบัติที่เรียกว่า 'การระบายความร้อนด้วยรังสี ในตอนกลางวันแบบพาสซีฟ ' (PDRC)

เมื่อนำไปใช้กับพื้นผิวของรถยนต์หรืออาคาร หมายความว่าวัสดุเหล่านี้สร้างเอฟเฟกต์ความเย็นโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าหรือสร้างมลพิษ

PDRC น่าสนใจยิ่งขึ้นได้อย่างไร?

เนื่องจากต้องสะท้อนแสงจากแสงอาทิตย์ วัสดุของ PDRC มักจะเป็นสีขาวหรือสีเงิน

การเพิ่มสีจะลดประสิทธิภาพการระบายความร้อน เนื่องจากเม็ดสีสีเลือกดูดซับความยาวคลื่นเฉพาะของแสง โดยสะท้อนเฉพาะสีที่เราเห็นเท่านั้น การดูดกลืนแสงที่มากเป็นพิเศษนี้สร้างเอฟเฟกต์ที่ให้ความรู้สึกอบอุ่น

“สีที่จำกัดเหล่านี้เป็นอุปสรรคต่อการใช้งานที่รูปลักษณ์ภายนอกเป็นปัจจัยหลักในการพิจารณา เช่น สำหรับสถาปัตยกรรมรถยนต์และเสื้อผ้า” Dr. Qingchen Shen สมาชิกโครงการกล่าว

เพื่อเพิ่มความพึงใจให้กับวัสดุเหล่านี้ สีเป็นปัจจัยสำคัญ

ดร. ซิลเวีย วิกโนลินี นักวิจัยหลักร่วมกับหัวหน้าโครงการวิจัย ดร. เชนได้เริ่มค้นคว้าวิธีการเพื่อให้ได้สีโดยไม่ต้องใช้สารสี

พวกเขามองไปที่การใช้สีของโครงสร้างเป็นวิธีแก้ปัญหา นี่คือจุดที่รูปร่างและรูปแบบสะท้อนแสงเฉพาะสีโดยไม่มีการสร้างเม็ดสีดังที่เห็นบนฟองสบู่และคราบน้ำมัน

ในการแสวงหาแหล่งที่มาตามธรรมชาติของปรากฏการณ์นี้ ทีมวิจัยใช้เซลลูโลสนาโนคริสตัล (CNC) ซึ่งได้มาจากเซลลูโลสที่พบในพืชเพื่อสร้างฟิล์มสีรุ้งและมีสีสันโดยไม่ต้องเติมสารสีใดๆ

“เราใช้วัสดุที่มีเซลลูโลสเป็นพิเศษสำหรับฟิล์มของเรา เนื่องจากเซลลูโลสเป็นโพลิเมอร์ที่มีมากที่สุดในธรรมชาติ” ดร. เชนกล่าว

นอกจากนี้ยังเป็นหนึ่งในวัสดุธรรมชาติไม่กี่ชนิดที่สามารถส่งเสริม PDRC

หลังจากทดลองสีพื้นฐานแล้ว ตอนนี้นักวิจัยกำลังพัฒนาฟิล์ม CNC-ethyl cellulose ที่มีประกายระยิบระยับ พวกเขากำลังพัฒนาพื้นผิวที่แตกต่างกันซึ่งสามารถกลมกลืนกับพื้นผิวไม้ต่างๆ

ฟิล์มทำความเย็นหลากสีมีประสิทธิภาพแค่ไหน?

นักวิจัยได้สร้างฟิล์มเซลลูโลสหลายชั้นในสีฟ้า เขียว และแดงที่สดใส แล้วนำไปทดสอบ

เมื่อวางไว้ใต้แสงแดด พวกมันเย็นกว่าอากาศโดยรอบโดยเฉลี่ยเกือบ 4°C

ฟิล์มหนึ่งตารางเมตรให้ กำลัง ความเย็น มากกว่า 120 วัตต์ เทียบได้กับเครื่องปรับอากาศในที่พักอาศัยหลายประเภท

ตามหลักเกณฑ์ทั่วไป ห้องนอนต้องการกำลังไฟฟ้าประมาณ 80 วัตต์ต่อตารางเมตร และพื้นที่ใช้สอย 125 วัตต์ของเครื่องปรับอากาศ

นักวิจัยหวังว่าจะพบวิธีใหม่ในการใช้ประโยชน์จากฟิล์มเซลลูโลส CNC-ethyl ซึ่งรวมถึงการเพิ่มเซ็นเซอร์เพื่อตรวจจับมลพิษในสิ่งแวดล้อมหรือการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ

ในที่สุด พวกเขาหวังว่าการเคลือบฟิล์มจะสามารถตอบสนองวัตถุประสงค์หลายอย่างพร้อมกันได้ สามารถใช้เพื่อทำให้อาคารเย็นลงและแจ้งเตือนการเปลี่ยนแปลงระดับของสารมลพิษในพื้นที่แออัด เป็นต้น

นักวิจัยได้สร้างวัสดุระบายความร้อนด้วยสีและพื้นผิวต่างๆ เช่น สีฟ้าเรียบนี้

ข่าวอื่นที่น่าสนใจ

TOHO Cinemas พัฒนาโรงภาพยนตร์ที่ยั่งยืนด้วยการขยายการฉายด้วยเลเซอร์
https://www.thaiquote.org/content/249884

ข้อมูลคนไทย 55 ล้านรายถูกแฮก!! ดีอีเอส รับยังปิดเว็บไม่ได้แนะเหยื่อถูกเรียกค่าไถ่แจ้งความ
https://www.thaiquote.org/content/249887

ทรัมป์ถูกตั้งข้อหาทางอาญาในนิวยอร์ก เป็นครั้งแรกสำหรับอดีตประธานาธิบดีสหรัฐฯ
https://www.thaiquote.org/content/249886