ساخت ماده خنک‌کننده ای که دمای هوا را بدون نیاز به برق کاهش می دهد!

به گزارش پارسینه؛ دکتر «جین گو کانگ» و تیم تحقیقاتی‌اش در مرکز تحقیقات نانو فوتونیک مؤسسه علوم و فناوری کره جنوبی موفق به ساخت یک ماده کریستال مایع خنک‌کننده تابشی شده‌اند که می‌تواند بدون برق یا وجود نیروی خارجی، سرما و رنگ ساطع کند. نتایج این تحقیق در ژورنال مهندسی شیمی به چاپ رسیده است.

سمت چپ: شماتیکی که چینش مولکولی و تعامل نور در ماده خنک‌کننده را نشان می‌دهد. سمت راست: تصویر واقعی مواد خنک‌کننده در رنگ‌های مختلف.

خنک‌کننده‌های تابشی می‌توانند نسل بعدی فناوری‌های خنک‌کننده سازگار با محیط‌زیست باشند

خنک‌کننده تابشی نوعی فناوری خنک‌کننده بدون قدرت است که می‌تواند تشعشعات مادون‌قرمز را به‌عنوان گرما از طریق پنجرهٔ جوی آزاد کند تا دما را کاهش دهد. این مواد عمدتاً به رنگ سفید هستند تا در طی روز نور خورشید کمتری جذب کنند. البته استفاده از این مواد در عین خنک‌کنندگی خوبی که دارند، چالش‌های خود را نیز دارد. برای مثال، در ساختمان‌ها یا خودروها نمی‌توان از آن‌ها استفاده کرد؛ زیرا پیاده‌سازی آن‌ها در چند رنگ متنوع عملیات دشواری است؛ بنابراین، اخیراً توجه تولیدکنندگان و دانشمندان به تولید مواد خنک‌کننده تابشی رنگی که بتوانند خنک‌کنندگی و زیبایی را توأمان ارائه دهند، جلب شده است.

حروف KIST که از این مواد ساخته شده در دوربین اپتیکی و مادون‌قرمز دیده می‌شود. دمای حروف نسبت به محیط اطراف آن پایین‌تر است.

مواد خنک‌کننده تابشی رنگی که پیش‌ازاین شناخته شده بودند از جذب نور برای تولید رنگ استفاده می‌کنند تا دما را کاهش دهند. عملکرد خنک‌کنندگی مواد رنگی جایگزین به شکل بلورهای فوتونی که از انعکاس نور استفاده می‌کنند، در سطح بسیار مطلوبی قرار داشت، اما مشکل اصلی آن‌ها این بود که توانایی محدودی در درک رنگ‌های متمایز داشتند.

دانشمندان کره‌ای توانستند این مشکل را با ساخت بلورهای فوتونیک کریستال مایع مارپیچی خمیده حل کنند. کریستال مایع به‌کاررفته در این آزمایش نه‌تنها می‌تواند دما را کاهش دهد، بلکه می‌تواند از طریق ساختار تناوبی خود بلورهای فوتونیک رنگی تشکیل دهد. محققان در نهایت توانستند به دمایی حدود ۳۰ درجه کمتر از رنگ تجاری مشابه و ۳ درجه کمتر از هوای محیط دست یابند.

به گفته دکتر جین گو کانگ، مواد کریستال مایع خنک‌کننده پرتوهای رنگی مورداستفاده در این آزمایش را می‌توان با استفاده از فرایند ساده و کم‌هزینه پوشش دورانی تولید کرد.