Наявність великої кількості скляних поверхонь робить кімнату яскравішою, але пропускає занадто багато тепла. Новий метаматеріал не тільки прозоріший для світла, але й забезпечує охолодження приміщення всередині автоматично очищує себе.
Команда інженерів створила мікрофотонний багатофункціональний метаматеріал на основі полімеру (PMMM), який є тонкою плівкою, яку можна наклеїти на звичайне скло. Свої особливі властивості матеріал набуває завдяки мікроскопічній структурі своєї поверхні, на якій вигравірувано візерунок з пірамідок шириною всього 10 мікрон кожна.
Ці міні-піраміди розсіюють 73% падаючого на них світла, що надає матеріалу матового вигляду. Але, незважаючи на це, воно прозоріше для світла, ніж звичайне скло: коефіцієнт пропускання 95% порівняно зі звичайними 91%. Розробники стверджують, що це забезпечує більш комфортне висвітлення не тільки для людей, але і для рослин.
“Коли цей матеріал використовується у дахах та стінах, він дозволяє створювати яскраві, але без відблисків та захищені внутрішні приміщення для роботи та проживання, – сказав Ган Хуанг, провідний автор дослідження. – У теплицях високий коефіцієнт пропускання світла може підвищити врожайність, оскільки ефективність фотосинтезу оцінюється на 9% вище, ніж у теплицях зі скляним дахом”.
PMMM, здатність випромінювати тепло прямо в космічний простір, тим самим охолоджуючи кімнату. Це звучить як наукова фантастика, але це добре вивчене явище, яке називається радіаційним охолодженням, яке використовує той факт, що атмосфера Землі прозора для інфрачервоних хвиль. Випробування показали, що цей матеріал підтримує температуру в кімнаті на 6 °C нижче за навколишнє повітря.
Плівка також самоочищається – поверхня, повна крихітних пірамідок, утримує шар повітря під краплями води, тому вони просто скочуються, несучи з собою пил і бруд. Технічно це робить його супергідрофобним з кутом контакту 152 градуси.
“Цей матеріал може одночасно оптимізувати використання сонячного світла у приміщенні, забезпечити пасивне охолодження та знизити залежність від кондиціювання повітря, – сказав Хуанг. – Рішення масштабоване і може бути легко інтегроване у плани екологічно чистого будівництва будівель та міського розвитку”.