این ماده شفاف تر از شیشه آرامش را به خانه‌ها هدیه می‌دهد

محققان مادۀ جدیدی را تولید کرده‌اند که از شیشه شفاف‌تر است و قابلیت خنک‌کنندگی، حفظ حریم خصوصی و تمیز شدن خودکار را دارد و به همین دلیل، امکانات فراوانی برای خانه‌ها و حتی مراکز صنعتی و گلخانه‌ای به ارمغان می‌آورد.

به گزارش تک‌ناک، این ماده که از فیلم نازکی با ساختار میکروپیرومتری تشکیل شده است، نور را به طور مؤثری پخش و به خوبی از شیشۀ معمولی آن را منتقل می‌کند. علاوه بر این، این ماده می‌تواند گرما را به صورت مستقیم به فضای بیرون از جو زمین انتقال دهد و از این طریق فضای داخلی را خنک کند. فیلم تولیدی همچنین خاصیت خودتمیزکنندگی دارد و می‌تواند به راحتی آب و گرد و غبار را دفع کند.

وجود سطوح شیشه‌ای اتاق را پر نورتر می‌کند، امّا گرمای بیش از حد، همچنین چشم‌های کنجکاو همسایه‌ها را نیز وارد حریم خصوصی شما می‌کند. دانشمندان به‌تازگی یک فرامادۀ جدید ابداع کرده‌اند که نه تنها شفاف‌ است، بلکه حریم خصوصی را نیز حفظ و داخل اتاق را خنک و به‌طور خودکار خودش را تمیز می‌کند.

این فرامادۀ چندمنظوره که با نام میکرو فوتونیک مبتنی بر پلیمر (PMMM) شناخته می‌شود، به شکل یک لایه نازک است، که می‌تواند روی یک شیشه معمولی چسبانده شود. این فراماده خواص ویژۀ خود را از ساختار میکروسکوپی سطح خود به دست می‌آورد که با الگوی هرم‌هایی به عرض 10 میکرون حک شده است.

این هرم‌ها 73 درصد نوری را که به آنها برخورد می‌کند، پراکنده و به مواد ظاهری مات می‌دهد. امّا با وجود این، جالب است نسبت به شیشۀ معمولی که 91 درصد نفوذ نور را دارد، با 95 درصد نفوذ نور، شفاف‌تر از آن است. محققان می‌گویند که این ویژگی باعث راحت‌تر رسیدن نور نه تنها به انسان‌ها بلکه برای گیاهان هم می‌شود.

گان هوانگ، نویسندۀ اصلی این مطالعه گفت: زمانی که این ماده در سقف‌ها و دیوارها استفاده می‌شود، فضاهای داخلی روشن خواهد شد و در عین حال تابش نور مستقیم وجود نخواهد داشت و از حریم خصوصی حفاظت می‎‌شود که این موارد برای کار و زندگی راحت‌تر، بسیار اهمیت دارد. در گلخانه‌ها، عبور نور بالا می‌تواند بازده را افزایش دهد، چرا که بازده فتوسنتز 9 درصد بیشتر از گلخانه‌هایی با سقف شیشه‌ای تخمین زده می‌شود.

جالب‌ترین ترفند PMMM (جناس در نظر گرفته شده)، توانایی آن در پرتو دادن مستقیم گرما به فضای بیرونی است، بنابراین اتاق خنک می‌‌شود. این موضوع به نظر غیرواقعی می‌رسد، امّا این یک پدیدۀ کاملاً تأیید شده به نام خنک‌کنندۀ تابشی است که از شفاف بودن جو زمین نسبت به طول موج‌های فروسرخ بهره می‌برد. آزمایش‌ها نشان داد که این ماده یک اتاق را 6 درجۀ سانتی‌گراد (108 درجه فارنهایت) خنک‌تر از هوای محیط نگه می‌دارد.

این فراماده خود تمیز‌شونده دارد. سطح پر از اهرام ریز، لایه‌ای از هوا را در زیر هر قطرات آب نگه می‌دارد، بنابراین آنها می‌غلطند و گرد و غبار یا کثیفی را با خود از بین می‌برند. از نظر فنی، این ویژگی باعث می‌شود که مادۀ فوق آبگریز با زاویۀ تماس 152 درجه باشد.

هوانگ عنوان کرد: این ماده می‌تواند به‌طور همزمان استفاده از نور خورشید را در داخل خانه بهینه و خنک‌کنندۀ غیرفعال را فراهم کند، همچنین وابستگی به تهویۀ مطبوع را کاهش دهد. این یک راه‌حل مقیاس‌پذیر است و می‌تواند به‌طور یکپارچه در برنامه‌های ساخت و ساز ساختمان‌های سازگار با محیط‌زیست و توسعۀ شهری ادغام شود.

این تحقیق در مجلۀ Nature Communications منتشر شده است.