Исследователи из группы Functional Nanoscale Devices for Energy (FINDER) испанского Института микро- и нанотехнологий (IMN-CNM, CSIC) разработали наноматериал, способный охлаждать поверхности под воздействием солнечного излучения без потребления электроэнергии. При благоприятных условиях материал снижал температуру до 12,9°C по сравнению с эталонным образцом без покрытия.
В исследовании, опубликованном в журнале Nanophotonics, представлен метод получения трехмерных наноструктур из поливинилиденфторида (PVDF) — полимера с высокой способностью излучать тепло в инфракрасном диапазоне — с использованием шаблонов из нанопористого анодированного оксида алюминия (3D-AAO). Такой подход позволяет точно контролировать внутреннюю геометрию материала, влияющую на оптические свойства радиационных охладителей.
Технология использует пассивное дневное радиационное охлаждение (PDRC). Материал отражает большую часть солнечного излучения, одновременно эффективно отводя накопленное тепло через окно прозрачности атмосферы в диапазоне от 8 до 13 микрометров. При благоприятных условиях это позволяет ему достигать температуры ниже температуры окружающей среды без внешнего подвода энергии.
Исследователи создали трехмерную сеть наноструктур PVDF, внедрив полимер в нанопористые шаблоны из оксида алюминия. Впоследствии материал подвергли процессам охлаждения и обработке ультрафиолетовым излучением, что повысило его отражательную способность в солнечном диапазоне за счет придания белого цвета. Наружные испытания, проведенные летом 2025 года, показали максимальное снижение температуры на 12,9°C в теплых, сухих условиях при высокой интенсивности солнечного излучения.
Исследователи характеризуют производственную стратегию как масштабируемую и отмечают, что наноструктуры потенциально могут быть интегрированы в крыши и фасады зданий, электронные устройства, транспортные средства или системы персонального терморегулирования. Работа финансировалась в рамках гранта ERC Consolidator Grant «COOLed» (No. 101087974).
«Этот метод производства относительно недорог, поскольку может быть адаптирован к промышленным процессам, и открывает новые возможности для разработки материалов, которые можно интегрировать в крыши и фасады зданий, электронные устройства, транспортные средства или системы персонального терморегулирования, помогая снизить потребность в активном охлаждении и, как следствие, энергопотребление и выбросы, связанные с использованием кондиционирования воздуха», — заявила Кристина Висенте, руководитель проекта «COOLed».
Источник Refindustry: CSIC Develops Nanomaterial for Passive Cooling Without Electricity
