كشف فريق بحثي بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس عن طريقة جديدة لتبريد المباني دون الاعتماد بشكل كبير على أنظمة تكييف الهواء كثيفة الاستهلاك للطاقة. من خلال معالجة انتقال الحرارة الإشعاعية بين المباني والمناطق المحيطة بها، يدعي فريق البحث أن تقنيتهم ​​يمكن أن تضع نفسها كحل مستدام وفعال من حيث التكلفة للتحكم في درجة الحرارة.

تلعب الحرارة المشعة، التي تنتقل عبر الموجات الكهرومغناطيسية، دورًا حاسمًا في درجة الحرارة الداخلية. في حين ركزت الأبحاث السابقة في المقام الأول على عكس ضوء الشمس عن أسطح المنازل، فقد عالج فريق جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس قضية انتقال الحرارة بين المباني على مستوى الأرض والتي يتم تجاهلها في كثير من الأحيان. ومن خلال تحليل الخصائص المميزة لحركة الحرارة الإشعاعية بين المباني والسماء، حدد الباحثون فرصة لتحسين الإدارة الحرارية.

قام الفريق بتطوير طلاءات متخصصة للجدران والنوافذ. تم تصميم هذه الطلاءات لامتصاص الحرارة المشعة وإصدارها بشكل انتقائي ضمن نطاق محدد من الطول الموجي يُعرف باسم نافذة الغلاف الجوي. عند ضبط نقل الحرارة، تعمل الطلاءات على تبريد المباني بشكل فعال خلال أشهر الصيف وتحتفظ بالحرارة خلال فصل الشتاء.

تحدث أسواث رامان، الذي يقود مختبر رامان في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس سامويلي، عن الإلهام المستمدة من مدن مثل سانتوريني في اليونان أو جودبور في الهند. وأضاف: "في السنوات الأخيرة، كان هناك اهتمام كبير بطبقات الأسطح الباردة التي تعكس ضوء الشمس. لكن تبريد الجدران والنوافذ يمثل تحديًا أكثر دقة وتعقيدًا."

استخدم فريق البحث مواد متاحة بسهولة وفعالة من حيث التكلفة، مثل مادة البولي بروبيلين (التي تستخدم عادة في الزجاجات والجرار)، لإنشاء الطلاءات، مما يجعل التكنولوجيا قابلة للتطوير ويمكن الوصول إليها لمجموعة واسعة من تطبيقات البناء. &&&]

على الرغم من أن التكنولوجيا لن تلغي تمامًا الحاجة إلى مكيفات الهواء وأجهزة التبريد الأخرى، إلا أنه لا تزال هناك إمكانات هائلة لتوفير الطاقة، خاصة في المناطق ذات المناخات القاسية، حيث استخدم 88% من الأسر الأمريكية مكيفات الهواء في عام 2020 ، ومن المرجح أن النسبة قد ارتفعت منذ ذلك الحين - لذا فإن تقنية التبريد السلبية الجديدة هذه يمكن أن تساهم في تقليل البصمة الكربونية. بالإضافة إلى ذلك، شهدنا مؤخرًا منازل جديدة مطبوعة ثلاثية الأبعاد قابلة للتطبيق تجاريًا في كندا، وبشكل عام، تبدو هذه الاكتشافات الجديدة جميلة واعدة للإسكان المستقبلي

يعمل رامان وفريقه بالفعل على إظهار تأثير التبريد السلبي على مقاييس البناء الأكبر وتوفير الطاقة في العالم الحقيقي، مع كون جنوب كاليفورنيا هو مجال تركيزهم الحالي.