Bilim insanları bir gün boyunca binaları, arabaları ve diğer yapıları harici güç gerektirmeden serin tutabilen, çevre dostu, aynı zamanda klimaya alternatif olabilecek bitki bazlı bir kaplama geliştirdiler.
Araştırmacılar, çalışmanın sonuçlarını American Chemical Society’nin (ACS) 26-30 Mart tarihlerindeki bahar toplantısında sunacaklar.
Projenin baş araştırmacısı Silvia Vignolini, konu hakkında şu açıklamalarda bulundu: “Gün boyunca etraftaki havadan daha soğuk kalabilen malzemeler yapmak için güneş ışığını yansıtan ve onu absorbe etmeyen, ışıktan gelen enerjiyi ısıya dönüştürecek bir şeye ihtiyacımız vardı.”
Pasif Gündüz Işınımlı Soğutma (PDRC), bir yüzeyin kendi ısısını hava veya atmosfer tarafından emilmeden uzaya yayma kabiliyeti olarak tanımlanır. Bunun bir sonucu olarak bir yüzey, herhangi bir elektrik gücü kullanmadan etrafındaki havadan birkaç derece daha soğuk hâle gelebilir. Binalarda veya diğer yapılarda kullanıldığında bu etkiyi destekleyen malzemeler, klima ve diğer soğutma yöntemlerinin kullanımını sınırlamaya yardımcı olabilir.
Toplantıda çalışmayı sunan Qingchen Shen, şu anda geliştirilmekte olan bazı boyalar ve kaplama filmlerin PDRC’ye ulaşabileceğini; ancak bunların çoğunun beyaz veya aynalı bir yüzeye sahip olduğunu söylüyor.
Mavi renkli bir PDRC boyası kullanmak isteyen bir bina sahibi şanssız olabilir çünkü renkli pigmentler, güneş ışığının belirli dalga boylarını emer ve yalnızca gözle görülür renkleri yansıtarak bu süreçte istenmeyen ısınma etkilerine neden olur. Vignolini’nin araştırmasının bir kısmı, doğadaki farklı yapısal renk türlerinin arkasındaki nedenleri belirlemeye odaklanıyor.
Çalışmada araştırmacılar, bitkilerde bulunan selülozdan türetilen selüloz nanokristallerin (CNC’ler), herhangi bir pigment ilave edilmeden renkli filmlere dönüştürülebileceğini buldu. Selüloz aynı zamanda PDRC’yi teşvik edebilen az sayıdaki doğal malzemeden biri.
Shen ve Vignolini, renkli CNC malzemelerini etil selülozdan yapılmış beyaz renkli bir malzemeyle katmanlayarak iki katmanlı bir PDRC filmi üretti.
Canlı mavi, yeşil ve kırmızı renklerdeki film; Güneş ışığı altına yerleştirildiğinde çevredeki havadan ortalama yaklaşık 4,5 °C daha soğuk oldu. Filmin bir metrekaresi, 120 Watt’ın üzerinde soğutma gücü üreterek birçok ev kliması türüne rakip oldu.
Araştırmacılar bu ilk filmleri oluşturduktan sonra estetik görünümlerini geliştirmeyi hedefliyorlar. Ekip, daha önce keşfedilen yaklaşımlardan hareketle modifiye edilmiş bir yöntem kullanarak ışıltılı ve renkli, selüloz bazlı soğutma filmleri yapıyor. Etil selüloz filmlerinin; evlerde, iş yerlerinde, arabalarda ve diğer yapılarda da kullanılabileceği aktarıldı.
Şimdi, filmlerin daha da işlevsel hâle getirme yollarının bulunması planlanıyor. CNC malzemeleri, çevresel kirleticileri veya hava değişikliklerini algılamak için sensörler olarak kullanılabilir.
Derleyen: Tuğba Akkesen
