Кондиционеру на замену: появился строительный материал, который платит вам за экономию

Что, если бетонные джунгли наших городов смогут самостоятельно охлаждаться, отражая солнечное тепло и значительно сокращая потребность в кондиционерах? Эта идея уже перестала быть фантастикой благодаря инновационной разработке в области строительных материалов.

Команда исследователей под руководством Фэнъин Ду из Университета Пердью (Индиана, США) совершила прорыв, создав цемент принципиально нового типа. В отличие от обычного портландцемента, который активно поглощает инфракрасное излучение и накапливает тепло, усугубляя нагрев зданий и городской среды, их разработка работает с точностью до наоборот.

Как работает "охлаждающий" цемент

Секрет материала кроется в его уникальной поверхности, покрытой микроскопическими кристаллами редкого минерала — эттрингита. Эти кристаллы действуют как крошечные зеркала и радиаторы.

"Он работает как зеркало и радиатор, отражая солнечный свет и направляя тепло в небо, благодаря чему в здании прохладнее без кондиционера или электричества", — говорит Ду.

Технология производства удивительно проста и легко масштабируется. Ученые используют распространенные минералы — известняк и гипс. Их измельчают в пыль, смешивают с водой и заливают в специальную силиконовую форму. Ключевой этап — пропускание через смесь пузырьков воздуха. Они создают на поверхности микровпадины, которые являются идеальной средой для роста тех самых отражающих кристаллов эттрингита. Дополнительный плюс — богатый алюминием гель в составе цемента, который позволяет инфракрасному излучению беспрепятственно покидать его.

Экономика и эффективность: двойная выгода

Новый цемент не только функционально превосходит традиционный, но и дешевле в производстве. Процесс требует меньших температур обжига, что экономит энергию. По словам Ду, себестоимость одной тонны инновационного материала примерно на 5 долларов ниже, чем у обычного портландцемента.

Эффективность охлаждения была подтверждена в полевых испытаниях. Исследователи разместили плиты из нового цемента на горячей крыше кампуса Университета Пердью. Результаты впечатлили: температура поверхности материала была на 5,4 °C ниже температуры окружающего воздуха и на целых 26 °C ниже, чем у контрольного образца из стандартного цемента.

Мнение экспертного сообщества

Инновацию высоко оценили в научном сообществе. Оскар Брусс из Университетского колледжа Лондона отмечает:

"Это полезный материал. Вы увеличиваете отражательную способность, поскольку также увеличивают излучающую способность, поэтому любая энергия, которая улавливается или передается в материал, эффективно излучается обратно".

Впрочем, эксперт призывает к осторожности в прогнозах. Он указывает, что данные, полученные лишь с поверхности материала, не дают полного представления о его поведении в реальных условиях целого здания или городского квартала.

"Это не означает, что если поверхность на 5°C ниже, то и температура воздуха вокруг неё будет на 5°C ниже. Локальный эффект может быть значительно ограничен", — добавляет Брусс.

Таким образом, хотя технология и выглядит чрезвычайно перспективной для создания более комфортных и экологичных городов будущего, ей еще предстоит пройти этап всесторонних испытаний и адаптации к масштабам реального строительства.