Egy új külső üvegbevonattal csökkenthető az épületek energiafelhasználása

Egy nemzetközi kutatócsoport olyan vékony, átlátszó réteget fejlesztett ki, amely ellenáll az időjárásnak, visszaveri a hőt és energiát takarít meg – elsősorban azáltal, hogy télen hatékonyabban tartja meg a hőt egy adott helyiségen belül, mint bármely más fóliás megoldás. Az üvegbevonat egy több országon átívelő együttműködés eredménye, és a résztvevő intézmények azt gondolják, hogy számottevően segíthet csökkenteni az energiafogyasztást az ablakokon keresztül távozó hőveszteség mérséklésével.

Az anyag egy szénnel dúsított, bór-nitridből készült átlátszó film, amely vékony, kemény réteget képez, és ezzel nemcsak visszaveri a hőt, de ellenáll a karcolódásnak, a nedvességnek, az UV-fénynek és hőmérséklet-ingadozásnak is.

A kutatók szimulálták, hogy hogyan működne ez az anyag valós méretű épületekben, például olyan nagy városokban, mint New York, Peking és Calgary. A The Engineer riportja szerint a méréseik 2,9 százalékkal nagyobb energia-megtakarítást mutattak, mint bármely más hasonló megoldás.

Az Advanced Materials folyóiratban megjelent tanulmány azt írja, a bevonat elég tartós ahhoz, hogy az üveg külső oldalára kerüljön – szemben a hagyományos alacsony emissziós (low-E) bevonatokkal, amelyeket a páratartalom és a hőmérséklet-ingadozás miatt a belső oldalra kell felvinni.

A kutatócsoport impulzuslézeres leválasztással készítette a bevonatot. Ez itt azt jelenti, hogy a szilárd bór-nitrid célpontra rövid, nagy energiájú lézernyalábok csapódnak, így plazmafelhő jön létre, amely gőzzé alakul, majd lerakódik az üvegfelületen.

A folyamat szobahőmérsékleten zajlik, így az előállítás nem igényel olyan magas hőmérsékletet, mint a ragasztóbevonatok gyártása.

Abhijit Biswas, a tanulmány vezető szerzője szerint az alacsony hőmérsékleten végzett bór-nitrid-leválasztási módszer nemcsak üveg, hanem más anyagok, például műanyagok, textíliák és akár biológiai felületek esetében is alkalmazható. További skálázható technikát jelenthet a felvitelére a hengerről hengerre történő kémiai gőzfázisú leválasztás vagy a porlasztás. „Ez jelentősen kiszélesíti a bór-nitrid bevonatok alkalmazási lehetőségeit” – hangsúlyozta a tudós.

„A magas időjárásállóság lehetővé teszi, hogy ez legyen az első olyan low-E bevonat, amelyet az ablakok külső oldalán is alkalmazni lehet, és egyértelműen jobb energiahatékonyságot biztosít, mint a belső oldali megoldások. Ez kiváló megoldás lehet a sűrűn beépített városi környezetekben” – mondta Yi Long, az eredményeket független szemmel vizsgáló Rice Egyetem munkatársa. A kutatásban az Egyesült Államok Légierejének Tudományos Kutatási Hivatala mellett az Arizonai, a Cornell és a Torontói Egyetem is részt vett.

Gábor János, NEW technology