De zomer is bijna aangebroken, een tijd waarin veel mensen de hitte proberen te verslaan. Maar het constant laten draaien van airconditioners kan duur en verspillend zijn. Nu rapporteren onderzoekers in het ACS-tijdschrift Nano Letters hebben een lichtgewicht schuim ontworpen gemaakt van op hout gebaseerde cellulose nanokristallen die zonlicht reflecteren, geabsorbeerde warmte afgeven en thermisch isolerend zijn. Ze suggereren dat het materiaal de koelingsenergiebehoefte van gebouwen met meer dan een derde zou kunnen verminderen.

Hoewel wetenschappers koelmaterialen hebben ontwikkeld, hebben ze nadelen. Sommige materialen die passief opgenomen warmte afgeven, laten veel warmte door naar gebouwen onder de directe middagzon van de zomermaanden. En andere materialen die zonlicht weerkaatsen, werken niet goed bij warm, vochtig of bewolkt weer. Dus wilden Yu Fu, Kai Zhang en collega's een robuust materiaal ontwikkelen dat zonlicht kan weerkaatsen, passief warmte afgeeft en eigenzinnige warmte tegenhoudt.

Om een ​​koelmateriaal te genereren, verbonden de onderzoekers nanokristallen van cellulose met een silaanbrug, waarna het materiaal onder vacuüm werd ingevroren en gevriesdroogd. Door dit proces werden de nanokristallen verticaal uitgelijnd, waardoor een wit, lichtgewicht schuim ontstond, dat 96% van het zichtbare licht weerkaatste en 92% van de geabsorbeerde infraroodstraling uitstraalde.

Wanneer het materiaal 's middags over een met aluminiumfolie beklede doos werd geplaatst die buiten zat, hield het materiaal de temperatuur in de doos 16 graden F koeler dan de temperatuur erbuiten. Ook hield het materiaal de binnenkant van de doos 13 graden F koeler als de lucht vochtig was. Toen het op cellulose gebaseerde schuim werd samengeperst, nam het koelvermogen af, waardoor afstembare koeleigenschappen werden onthuld.

Het team berekende dat het plaatsen van het schuim op het dak en de buitenmuren van een gebouw de behoefte aan koelenergie met gemiddeld 35,4% kon verminderen. Omdat de prestaties van het op hout gebaseerde celluloseschuim kunnen worden afgestemd op de weersomstandigheden, zegt de onderzoeker dat de technologie in een breed scala van omgevingen kan worden toegepast. + Verder verkennen

James Webb-telescoop gaat door koelproces