Hava Sıcaklığına Göre Renk Değiştiren Boya
Araştırmacılar çölde yaşayan bir bukalemunu taklit ederek enerji tasarruflu, uygun maliyetli
bir kaplama üzerinde çalışıyorlar. ACS’nin (American Chemical Society) Nano Letters yayında yer alan çalışmaya göre bu malzeme, ek enerji gerektirmeden binaları yazları serin,
kışları ise sıcak tutabilir.
Birçok çöl canlısı, büyük günlük sıcaklık değişimlerinin yaşandığı zorlu ortamlarda hayatta
kalmalarını sağlayacak özel adaptasyonlara sahiptir. Örneğin, güneybatı Afrika’daki Namaqua bukalemunu, koşullar değiştikçe vücut ısısını düzenlemek için rengini değiştirir.
Bu canlılar, sıcak havalarda güneş ışığını yansıtmak ve serin kalmak için açık gri renkte görünürler, soğuduklarında ise ısıyı emmek için koyu kahverengiye dönüşürler.
Bu eşsiz yetenek, daha enerji verimli binalar yaratmak için uyarlanabilecek bir olgu olan
pasif sıcaklık kontrolünün doğal olarak ortaya çıkan bir örneğidir. Ancak soğutma boyaları
veya renkli çelik karolar gibi birçok sistem, binaları yalnızca serin veya sıcak tutmak için tasarlanmıştır ve “modlar” arasında geçiş yapamaz.
Namaqua bukalemunundan esinlenen Fuqiang Wang ve meslektaşları, dış sıcaklıklar
dalgalandıkça uyum sağlayan, renk değiştiren bir kaplama yaratmak istediler. Kaplamayı üretmek için araştırmacılar, termokromik mikrokapsülleri, özel mikropartikülleri ve bağlayıcıları karıştırarak metal bir yüzeye püskürttükleri veya fırçaladıkları bir süspansiyon oluşturdular. 68 Fahrenheit (20oC) dereceye kadar ısıtıldığında yüzey, koyu griden açık griye dönüşmeye başladı.
Açık renkli (kaplama) film, 86 Fahrenheit (30oC) dereceye ulaştığında, güneş radyasyonunun %93’üne kadarını yansıttı. Bu malzeme bütün bir gün boyunca 175 derecenin (80oC) üzerinde ısıtıldığında bile hiçbir hasar belirtisi göstermedi. Ekip daha sonra bu kaplamayı üç geleneksel kaplamayla (normal beyaz boya, pasif radyatif soğutma boyası ve mavi çelik karolar) birlikte dört mevsim boyunca minyatür, köpek kulübesi büyüklüğündeki binalar üzerinde açık hava testlerinde test etti.
Yeni kaplama kış döneminde, pasif radyatif soğutma sistemine göre biraz daha sıcaktı. Ancak her ikisi de, daha az soğuk koşullarda benzer sıcaklıkları korudu. Yeni kaplama yaz aylarında, beyaz boya ve çelik karolardan önemli ölçüde daha soğuktu. İlkbahar ve sonbaharda, yeni kaplama, gün boyunca ısıtmadan soğutmaya geçerek geniş çapta dalgalanan sıcaklık değişikliklerine uyum sağlayabilen tek sistem oldu.
Araştırmacılar, bu renk değiştiren sistemin birden fazla mevsimin yaşandığı bölgeler için
önemli miktarda enerji tasarrufu sağlayabileceğini, ayrıca üretiminin kolay ve ucuz olduğunu belirttiler.
Kaynak
