Наличие большого количества стеклянных поверхностей делает комнату ярче, но при этом пропускает слишком много тепла. Новый метаматериал не только более прозрачен для света, но и обеспечивает охлаждение помещения внутри автоматически очищает себя.
Команда инженеров создала микрофотонный многофункциональный метаматериал на основе полимера (PMMM), который представляет собой тонкую пленку, которую можно наклеить на обычное стекло. Свои особые свойства материал приобретает благодаря микроскопической структуре своей поверхности, на которой выгравирован узор из пирамидок шириной всего 10 микрон каждая.
Эти мини-пирамиды рассеивают 73% падающего на них света, что придает материалу матовый вид. Но, несмотря на это, оно более прозрачно для света, чем обычное стекло: коэффициент пропускания 95% по сравнению с обычными 91%. Разработчики утверждают, что это обеспечивает более комфортное освещение не только для людей, но и для растений.
«Когда этот материал используется в крышах и стенах, он позволяет создавать яркие, но без бликов и защищенные внутренние помещения для работы и проживания», - сказал Ган Хуанг, ведущий автор исследования. «В теплицах высокий коэффициент пропускания света может повысить урожайность, поскольку эффективность фотосинтеза оценивается на 9% выше, чем в теплицах со стеклянной крышей».
PMMM, способность излучать тепло прямо в космическое пространство, охлаждая тем самым комнату. Это звучит как научная фантастика, но это хорошо изученное явление, называемое радиационным охлаждением, которое использует тот факт, что атмосфера Земли прозрачна для инфракрасных волн. Испытания показали, что этот материал поддерживает температуру в комнате на 6 °C ниже, чем окружающий воздух.
Пленка так же самоочищается - поверхность, полная крошечных пирамидок, удерживает слой воздуха под каплями воды, поэтому они просто скатываются, унося с собой пыль и грязь. Технически это делает его супергидрофобным с углом контакта 152 градуса.
«Этот материал может одновременно оптимизировать использование солнечного света в помещении, обеспечить пассивное охлаждение и снизить зависимость от кондиционирования воздуха», - сказал Хуанг. «Решение масштабируемо и может быть легко интегрировано в планы экологически чистого строительства зданий и городского развития».
