الصورة للحرارة الشديدة تهدد على نحو متزايد لتصبح القاعدة، ابتكر العلماء طريقة جديدة لتعكس أشعة الشمس والحرارة شعاع بعيدا عن المباني مباشرة إلى الفضاء.

مادة جديدة - و علوم جديدة تسمى nanophotonics - يمكن أن تقدم طريقة ثورية لتهدئة مدن الخبز في الغد.

لقد حذر علماء المناخ مراراً وتكراراً من ذلك وزيادة حالات التطرف في الحرارة أصبح هو القاعدة، وكذلك أنه مع ارتفاع درجات الحرارة إلى مستويات يحتمل أن تكون خطرة ، فإن تكاليف الطاقة لاستثمار تكييف الهواء الجديد سوف تغذي بشكل كبير إلى المزيد من الاحترار العالمي.

الافراج عن الدفء

لكن Aaswath رامان ، باحث مشارك في مختبر جينتزتون في جامعة ستانفورد ، كاليفورنيا ، تقارير مع الزملاء في الطبيعة مجلة أن سبع طبقات من أكسيد الهافنيوم وثاني أكسيد السيليكون على سطح يمكن أن تفعل شيئًا مفاجئًا للغاية.

يمكن أن تعكس مباشرة نسبة 97٪ من ضوء الشمس بعيدا عن المبنى ، وفي نفس الوقت إطلاق الدفء في تردد الأشعة تحت الحمراء الصحيح بالضبط لتمرير عبر الغلاف الجوي للأرض كما لو لم يكن هناك.

في الاختبارات النهارية في الهواء الطلق التي استمرت لمدة خمس ساعات ، انخفضت درجات الحرارة في البنية تحت المواد الجديدة إلى 4.9 درجة مئوية تحت درجات الحرارة في الخارج. وقد تحقق هذا التأثير دون أي استخدام للكهرباء.

هذه التقنية الجديدة ، التي يسمّيها العلماء بالتبريد الإشعاعي الضوئي ، يمكن أن تقدم طرقاً جديدة للمحافظة على الغذاء ، ولقاحات تقشعر لها الأبدان ، وإنقاذ الأرواح في المناطق الاستوائية الفقيرة بعيداً عن أي إمدادات كهربائية.

"ما قمنا به هو خلق طريقة تسمح لنا باستخدام برودة الجو كمصدر للحرارة خلال النهار"

Carbon dioxide and other greenhouse gases absorb infrared light, and thus store heat from fossil fuels ? but not at the wavelengths of between 8 and 13 micrometres.

بما أن هذه "نافذة الشفافية" في الغلاف الجوي يمكن استغلالها لإشعاع الحرارة مباشرة إلى الفضاء ، يقول المؤلفان: "يمكن استخدام ظلام الكون البارد كمورد ديناميكي حراري متجدد ، حتى خلال الساعات الأكثر سخونة في اليوم".

إن العلم الجديد نسبيا للمواد الجديدة - والخصائص غير المتوقعة للمواد القديمة عند صنعها في طبقات لا تزيد إلا على عدد قليل من الذرات - يستمر في الدهشة.

لقد قام العلم بالفعل بتسليم الخلايا الكهروضوئية التي تحول الضوء مباشرة إلى معادن ذكية حديثة يمكن أن تكشف عن كسورها الخاصة ، وكذلك أقمشة طاردة للمياه تبقى نظيفة بشكل دائم.

بدأ الباحثون ستانفورد مع طبقات من أكسيد الهافنيوم - مادة خاملة تستخدم بالفعل في أشباه الموصلات والطلاء الضوئية - وثاني أكسيد السيليكون، وهو مركب المعروف أيضا باسم السيليكا أو الكوارتز، وتستخدم على نطاق واسع سواء في مجال الالكترونيات الدقيقة وكمادة مضافة للغذاء.

خصائص غير متوقعة

ومن هؤلاء ، استطاعوا أن يصمموا ، على قاعدة فضية رفيعة ، فيلم فائق الرقة يحمل معه خصائص غير متوقعة: إنه عاكس شبه مثالي للضوء المرئي ، وباعث فعال لضوء الأشعة تحت الحمراء. النسيج هو فقط 1.8 microns سميك - ميكرون هو جزء من المليون من متر - ويمكن رشها على الهياكل.

هناك مشاكل لم تحل بعد. أول شيء عملي هو كيفية الحصول على الحرارة من داخل المبنى إلى طلاء خارجي جديد فائق الكفاءة. والثاني هو إيجاد طرق لجعل المواد في الكميات الصناعية ، ومن ثم معرفة كيفية استخدامها بشكل أكثر فعالية. لكنه يقدم طريقة جديدة للتفكير في كفاءة الطاقة.

"كل شيء ينتج حرارة يجب أن يفرغ هذه الحرارة إلى بالوعة حرارية" ، قال أستاذ شانهوي فانوعالم في جامعة ستانفورد وأحد مؤلفي التقرير. "ما فعلناه هو إنشاء طريقة تسمح لنا باستخدام برودة الكون كمشتت للحرارة أثناء النهار."

- شبكة أخبار المناخ

عن المؤلف

تيم رادفورد صحافي مستقل. كان يعمل ل The Guardian ل32 عاما، لتصبح (من بين أمور أخرى) خطابات رئيس التحرير، محرر الفنون، المحرر الأدبي ورئيس تحرير العلم. فاز رابطة كتاب العلوم البريطاني جائزة للكاتب العلوم من السنة أربع مرات. خدم في لجنة المملكة المتحدة لل العقد الدولي للحد من الكوارث الطبيعية. وقد ألقى محاضرات عن العلوم والإعلام في عشرات المدن البريطانية والأجنبية. 

كتاب بهذا المؤلف:

العلوم التي غيرت العالم: القصة غير المروية لثورة 1960s الأخرى
تيم رادفورد.

انقر هنا للحصول على مزيد من المعلومات و / أو لطلب هذا الكتاب على الأمازون. (كتاب أوقد)