Кондиционер, который отправляет тепло в космос

Один из приемов, которые использует устройство Рамана, называется радиационным охлаждением - тем же методом, которым Земля теряет тепло в космосе. В этом методе используется тот факт, что атмосфера Земли прозрачна для очень специфического подмножества теплового излучения: длинноволновая часть инфракрасной волны от 8 до 13 микрон. Устройство, которое может воспринимать окружающее тепло и свет и отражать их в этом диапазоне длин волн, может в основном излучать тепло через широко открытое окно в космическое пространство.

Уже было продемонстрировано, что устройства радиационного охлаждения могут работать ночью, но это не днем, когда он так необходим. Раман и его команда решили создать радиационный кулер, который будет работать в дневное время, когда потребление энергии Солнца достигает пика.

Рамановский излучатель, получивший название фотонного радиационного охладителя, состоит из семи чередующихся слоев диоксида кремния и оксида гафния, размещенных на отражающем базовом слое серебра.

Каждый из слоев имеет различную, точную толщину от 13 до 688 нанометров (толщина нити человеческой ДНК составляет 2,5 нанометра). Точная толщина и расслоение позволяют материалу отражать 97 процентов солнечного света, который попадает на него, а также отражать инфракрасный свет с частотой прозрачности атмосферы.

Раман испытал экспериментальное устройство на крыше в Стэнфорде, штат Калифорния, и устройство сработало. В течение всего дня фотонный радиационный охладитель поддерживал температуру примерно на 5,5 градусов по Цельсию ниже температуры окружающего воздуха. Хотя это небольшое падение температуры, оно не требует энергии.

Экспериментальный кулер Рамана был небольшого размера. Этот процесс должен быть расширен для работы на зданиях, и, поскольку гафний и серебро довольно дороги, вероятно, потребуются альтернативные материалы.

Кулер также должен быть размещен на крыше с четким обзором неба, чтобы быть эффективным, поэтому он, вероятно, не заменит кондиционер полностью. А людям, живущим в очень жарких местах может быть недостаточно охлаждения на 5 градусов.

Но независимо от ограничений устройства, Раман и его команда показали нам, что, безусловно, можно избежать трат электричества для охлаждения, что является хорошей новостью на планете с ограниченными энергетическими ресурсами.

Фото: holoddoma.ru