ابتكر علماء من جامعة ستانفورد الأمريكية، نوعًا جديدًا من الطلاء يمكنه تبريد المنازل والمباني الأخرى في الصيف وتدفئتها في الشتاء؛ ما يساعد في تقليل تكاليف الطاقة وتقليل انبعاثات الكربون.
طلاء جديد يتحكم في الحرارة
وجدت تجارب الطلاء الجديد أن الطاقة المستخدمة للتدفئة انخفضت بنحو 36%، كما تراجع استهلاك طاقة التبريد بنسبة 21%. علاوة على انخفاض إجمالي استخدام الطاقة في المباني بنسبة 7.4% على مدار العام. وهذا مفيد بشكل خاص لأن تغير المناخ يسبب الظروف الجوية القاسية.
وقال كبير مؤلفي الدراسة “يي كوي”؛ أستاذ علوم وهندسة المواد: “من المتوقع أن تستمر الطاقة والانبعاثات الناتجة عن التدفئة في الانخفاض بسبب مكاسب كفاءة الطاقة، لكن استخدام تكييف الهواء آخذ في الارتفاع، خاصة في الاقتصادات النامية في عالم يزداد حرارة”.
وأضاف “كوي” الذي يدير معهد بريكورت للطاقة ومسرع الاستدامة داخل كلية ستانفورد دوير للاستدامة: “بالنسبة لكل من التدفئة وتكييف الهواء، يجب تقليل الطاقة والانبعاثات على مستوى العالم لتحقيق أهدافنا المتمثلة في خفض الانبعاثات إلى الصفر”.
كذلك نوه إلى أن كيفية تقليل التبادل الحراري بين أماكن المعيشة والعمل البشري والمناطق المحيطة بها تحظى بمزيد من الاهتمام، موضحًا أن هناك طلبًا على مواد جديدة لتعزيز العزل.
هذا ليس الطلاء الأول الذي يحقق التبريد والتدفئة، لكن الخيارات الحالية عادةً ما تأتي بلون فضي أو رمادي معدني؛ ما يحد من تطبيقاتها. لكن يأتي الطلاء الجديد مع مجموعة واسعة من الألوان التي يمكن تطبيقها على المباني بطريقة جمالية مبهجة.
كان اختبر الباحثون طلائهم الجديد بثمانية ألوان؛ الأبيض والأزرق والأحمر والأصفر والأخضر والبرتقالي والأرجواني والرمادي الداكن.
وأشارت النتائج إلى أنها أفضل بعشر مرات من الدهانات التقليدية بنفس الألوان في عكس ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة والعالية.
والأفضل من ذلك، أن الدهانات ليست مخصصة للبناء ويمكن تطبيقها على مجموعة متنوعة من الأشياء لتعزيز خصائص التبريد والتدفئة.
أشكال ومواد مختلفة
وقال “يوكان بينج”؛ المؤلف الرئيسي المشارك للدراسة، الذي أكمل درجة الدكتوراه في علوم المواد في جامعة ستانفورد في عام 2020: “يمكن رش كلتا الطبقتين على أسطح متنوعة من مختلف الأشكال والمواد، ما يوفر حاجزًا حراريًا إضافيًا في العديد من المواقف المختلفة”.
علاوة على ذلك، يتميز الطلاء بأنه طارد للماء، ما يجعله مثاليًا في البيئات الرطبة. كذلك يمكن تنظيف أي سطح مطلي بالطلاء بسهولة بقطعة قماش مبللة أو بشطفه بالماء.
وكشفت المزيد من التجارب أن أداء الطلاء وجمالياته لم تتغير بعد تعرضه لمدة أسبوع إلى درجة حرارة عالية (176 درجة فهرنهايت)، ودرجة حرارة منخفضة (-320.5 درجة فهرنهايت)، بالإضافة إلى البيئات الحمضية العالية والمنخفضة الحموضة.
في حين قال “جيان تشينغ لاي”؛ المؤلف الرئيسي الآخر للدراسة وأستاذ الهندسة الكيميائية” يواصل الفريق العمل على تحسين تركيبات الطلاء للتطبيقات العملية.
وتابع: على سبيل المثال، ستكون المحاليل المعتمدة على الماء أكثر صداقة للبيئة من المذيبات العضوية التي نستخدمها؛ ليسهل تسويق الطلاء الجديد.
اقرأ أيضًا:
ابتكار طلاء جديد مقاوم للبرد والتآكل