محققین دانشگاه کلمبیا، نوعی پوشش پلیمری متخلخل ابداع نموده‌اند که از آن می‌توان برای گرمایش و سرمایش و همچنین روشنایی ساختمان‌ها کمک گرفت. پوشش‌های مذکور که از فناوری نانو بهره‌مند هستند، به صورت کاملاً پویا، نور و گرما را کنترل نموده و روشی ارزان و مقیاس‌پذیر، برای کنترل نور و گرما در ساختمان‌ها محسوب می‌شوند.

بیش از 30 درصد انرژی مصرفی در ساختمان‌ها، به سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی و روشنایی اختصاص دارد. در طی سال‌های اخیر، ایده‌های مختلفی مانند استفاده از رنگ‌های خاص برای سقف ساختمان، ارائه گردیده که البته تمامی این روش‌ها، با یک محدودیت بسیار کلیدی مواجه هستند: آن‌ها معمولاً ایستا بوده و پاسخگوی تغییرات فصلی و یا روزانه نیستند.

در پاسخ به این محدودیت، مهندسین دانشگاه کلمبیا، نوعی پوشش پلیمری متخلخل «PPC» ابداع نموده‌اند که تنظیم میزان نور و گرمایش خورشیدی را ممکن می‌سازد. نوآوری جالب‌تر تیم تحقیق، افزودن مفهوم طول موج مادون قرمز حرارتی به این پوشش‌ها است که با استفاده از آن، می‌توان گرمایش تابشی به ساختمان را تعدیل نمود. قرار دادن «PPC»های مذکور در پنل‌های پلاستیکی توخالی و یا شیشه‌ای و تعبیه آن‌ها در ساختمان‌ها، راهی کارآمد برای تنظیم دما و نور ساختمان خواهد بود که در عین ارزان بودن، کاملاً مقیاس‌پذیر و منعطف خواهد بود.

جنس پوشش‌های توسعه یافته، از پلیمر فلوئوری است که حفره‌های نانویی موجود در آن، می‌تواند خنک‌سازی ساختمان را تسریع نماید که این مسئله، به‌ویژه در مناطق آب و هوایی که تابستان‌های بسیار گرم و زمستان‌هایی بسیار سرد دارند، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار خواهد بود. در چنین مناطقی، مهم‌ترین فاکتور برای کارآمدی ابزارهای کنترل گرما، انعطاف و پویایی در جابجایی بین حالت‌های گرمایش و سرمایش است که پوشش‌های متخلخل مذکور، بهترین ویژگی از این منظر را دارا هستند. به نظر می‌رسد که با توجه به استفاده از مواد ارزان و در دسترس برای تولید این پوشش‌ها و همچنین سادگی فرایند تولید و اجرای آن‌‌ها، تجاری‌سازی این فناوری دور از دسترس نبوده و احتمالاً به زودی نسل جدیدی از پنجره‌ها و سقف‌هایی با قابلیت کنترل نور و گرمای ساختمان به بازار عرضه خواهند شد.

گفتنی است که مسئله عایق‌های حرارتی و صوتی، یکی از مواردی است که در دهه‌های گذشته، به صورت ویژه در طراحی ساختمان‌ها مورد توجه قرار گرفته و در بسیاری از کشورها همچون ایران، استفاده از آن‌ها در قوانین نظام مهندسی نیز یادآور و بعضاً الزامی گردیده است. در همین راستا، در کشور ما نیز تلا‌ش‌های قابل توجهی انجام شده که بهره‌گیری از فناوری نانو در محصولات ارائه شده، به صورتی ویژه به چشم می‌آید. از نمونه‌های مشابه که در داخل کشور و در برنامه نانومچ توسعه یافته‌اند، می‌توان به پوشش‌های عایق حرارتی و همچنین عایق صوت و حرارت آبگریز با استفاده از آئروژل اشاره نمود. عایق صوت نانویی، یکی از پروژه‌های موفق توسعه یافته در داخل کشور است که فرایند تجاری‌سازی آن نیز، با موفقیت انجام گرفته و پا به بزرگترین پروژه‌های ساختمانی کشور نیز گذاشته است. همگامی محققین کشور با مخترعینی در سراسر دنیا، در کنار حمایت‌هایی که از سود برخی نهادهای دولتی همچون ستاد ویژه توسعه فناوری نانو و در برنامه‌هایی خاص مانند نانومچ رخ می‌دهد، می‌تواند ورود این فناوری‌های ویژه به بازارهای جهانی را نیز ممکن نموده تا مسیر از ایده تا تجاری‌سازی و ارزش‌آفرینی ارزی برای کشور را نیز ممکن سازد.

مرجع: «EurekAlert»