Наявність великої кількості скляних поверхонь робить кімнату яскравішою, але при цьому пропускає занадто багато тепла. Новий метаматеріал не тільки прозоріший для світла, а й забезпечує охолодження приміщення всередині, автоматично очищає себе.
Команда інженерів створила мікрофотонний багатофункціональний метаматеріал на основі полімеру (PMMM), який представляє собою тонку плівку, яку можна наклеїти на звичайне скло. Своїх особливих властивостей матеріал набуває завдяки мікроскопічній структурі своєї поверхні, на якій вигравірувано візерунок із пірамідок завширшки всього 10 мікрон кожна.
Ці міні-піраміди розсіюють 73% падаючого на них світла, що надає матеріалу матового вигляду. Але, незважаючи на це, воно більш прозоре для світла, ніж звичайне скло: коефіцієнт пропускання 95% порівняно зі звичайними 91%. Розробники стверджують, що це забезпечує більш комфортне освітлення не тільки для людей, а й для рослин.
«Коли цей матеріал використовується в дахах і стінах, він дає змогу створювати яскраві, але без відблисків і 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% вищою, ніж у теплицях зі скляним дахом».
PMMM, здатність випромінювати тепло прямо в космічний простір, охолоджуючи тим самим кімнату. Це звучить як наукова фантастика, але це добре вивчене явище, зване 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 нижчу, ніж навколишнє повітря.
Плівка так само самоочищається - поверхня, повна крихітних пірамідок, утримує шар повітря під краплями води, тож вони просто скочуються, забираючи з собою пил і бруд. Технічно це робить його супергідрофобним з кутом контакту 152 градуси.
«Цей матеріал може одночасно оптимізувати використання сонячного світла в приміщенні, забезпечити пасивне охолодження і знизити залежність від кондиціонування повітря», - сказав Хуанг. «Рішення масштабоване і може бути легко інтегроване в плани екологічно чистого будівництва будівель і міського розвитку».
