پژوهشگران با توسعه یک پوشش پلیمری نانومهندسی‌شده شبیه به رنگ، به راه‌حلی دست یافته‌اند که می‌تواند بدون نیاز به انرژی، به طور هم‌زمان ساختمان‌ها را خنک و آب آشامیدنی از هوا استخراج کند.
به گزارش سیناپرس، وبگاه تِک‌اِکسپلور در گزارشی آورده است:پژوهشگران دانشگاه سیدنی و استارتاپ دوپوینت اینووِیشِنز (Dewpoint Innovations) موفق به توسعه یک پوشش پلیمری نانو مهندسی‌شده شبیه رنگ شده‌اند که با بهره‌گیری از خنک‌کنندگی غیرفعال (یعنی بدون نیاز به انرژی الکتریکی یا قطعات متحرک) هم‌زمان دو عملکرد حیاتی را ارائه دهد: کاهش دمای ساختمان و استخراج آب از هوا.
این اختراع می‌تواند به مقابله با کمبود جهانی آب کمک کند و با خنک‌کردن ساختمان‌ها، نیاز به سامانه‌های پرمصرف انرژی را کاهش دهد.
سازوکار عملکرد دوگانه
گروه پژوهشی به سرپرستی پروفسور کیارا نتو (Chiara Neto) یک پوشش پلیمری متخلخل ایجاد کرده که تا ۹۷ درصد نور خورشید را منعکس و گرما را در هوا پخش می‌کند. این فرآیند سطوح را حتی در زیر آفتاب مستقیم تا ۶ درجه سانتی‌گراد خنک‌تر از هوای اطراف نگه می‌دارد. این شرایط مطلوب برای تراکم بخار آب جَوی و تبدیل آن به قطرات آب روی سطح خنک‌تر ایجاد می‌کند.
دستاوردهای چشمگیر
پروفسور نتو از مؤسسه نانو و دانشکده شیمی دانشگاه سیدنی می‌گوید: این فناوری نه تنها دانش موجود در علم پوشش‌های خنک‌کننده را متحول می‌کند، بلکه درهای منابع پایدار، کم‌هزینه و غیرمتمرکز آب شیرین را باز می‌کند.
در مطالعه ۶ ماهه انجام‌شده روی پشت‌بام مرکز نانوعلم سیدنی، امکان جمع‌آوری شبنم در طی ۳۲ درصد از روزهای سال مشاهده شد. در شرایط بهینه، این پوشش‌ها می‌توانند تا ۳۹۰ میلی‌لیتر آب در هر متر مربع در روز برداشت کنند؛ این مقدار برای تأمین نیازهای روزانه آب آشامیدنی یک نفر از سطحی ۱۲ مترمربعی کافی است.
مزایای کلیدی در مقایسه با رنگ‌های متداول
برخلاف رنگ‌های سفید متداول، این پوشش‌های متخلخل ساخته‌شده از نوعی پلاستیک پیشرفته با پایه فلوئوردار (پلی‌وینیلیدین فلوراید- کو- هگزافلوئوروپروپیلن)، به رنگدانه‌های بازتابنده نور فرابنفش مانند دی‌اکسید تیتانیوم متکی نیستند.
مینگ چیو (Ming Chiu)، نویسنده اصلی مطالعه، توضیح می‌دهد: این طراحی با ساختار متخلخل داخلی خود به بازتابندگی بالا دست می‌یابد و دوام را بدون معایب زیست‌محیطی پوشش‌های مبتنی بر رنگدانه ارائه می‌دهد.
کاربردهای گسترده و آینده نویدبخش
این فناوری می‌تواند در صنایع مختلفی از جمله موارد زیر کاربرد داشته باشد:
- تأمین آب برای دام‌ها؛
- باغداری گیاهان باارزش؛
- سامانه‌های خنک‌کننده مه‌پاش؛
- تولید هیدروژن.
گذار از آزمایشگاه به پشت‌بام‌ها
استارتاپ دوپوینت برای تجاری‌سازی این اکتشاف و انتقال آن از آزمایشگاه به پشت‌بام‌ها، در حال توسعه یک فرمولاسیون رنگ مبتنی‌بر آب است که می‌توان آن را با استفاده از غلتک یا اسپری‌های معمولی اِعمال کرد.
پروفسور نتو در پایان خاطرنشان کرد: سقف‌هایی را تصور کنید که نه تنها خنک‌تر می‌مانند، بلکه آب شیرین خود را تولید می‌کنند؛ این وعده این فناوری است.
این نوآوری گامی مهم به سوی راه‌حل‌های مقیاس‌پذیر و سازگار با محیط‌زیست برای برداشت آب و خنک‌کنندگی غیرفعال است که کاربردهای بالقوه‌ای در محیط‌های ساخته‌شده، کشاورزی، جوامع دورافتاده و زیرساخت‌های شهری دارد.