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2024-05-28 12:45:03
ガラス面を多くすると部屋は明るくなりますが、熱が入り込みすぎたり、隣人の詮索好きな目が入り込んだりもします。新しいメタマテリアルは光に対してより透明であるだけでなく、プライバシーを高め、室内を涼しくし、自動的に掃除してくれます。
ポリマーベースのマイクロフォトニック多機能メタマテリアル（PMMM）として知られるこのチームの作品は、通常のガラス板に貼り付けられる薄いフィルムの形をしています。その特殊な特性は、幅わずか10ミクロンのピラミッドのパターンが刻まれた表面の微細構造から生まれています。
これらのミニピラミッドは、当たった光の73％を散乱させ、その素材につや消しのような外観を与えます。しかし、それにもかかわらず、驚くべきことに もっと 通常のガラスよりも光を透過します。ほとんどのガラスの透過率は 91% ですが、このガラスは 95% です。研究チームによると、人間だけでなく植物にとってもより快適な照明が実現します。
「この素材を屋根や壁に使用すれば、仕事や生活のための明るくぎらつきのないプライバシー保護された屋内空間を実現できます」と研究の筆頭著者であるガン・フアン氏は述べた。「温室では、高い光透過率により収穫量を増やすことができます。ガラス屋根の温室よりも光合成効率が9％高いと推定されるからです。」
PMMMの最もクールなトリックは（ダジャレを意図しています）、熱を宇宙空間に直接送信して部屋を冷やす能力です。SFのように聞こえますが、これはよく研究されている現象で、 放射冷却 これは、地球の大気が赤外線波長に対して透明であるという事実を利用したものです。宇宙を巨大なヒートシンクとして利用することで、テストでは、この素材が部屋を周囲の空気よりも 6 °C (10.8 °F) 低く保つことが示されました。
さらに、このフィルムはセルフクリーニング機能も備えています。表面には小さなピラミッドが多数あり、水滴の下に空気の層が保たれるため、水滴はそのまま転がり落ち、ほこりや汚れも一緒に落ちます。技術的には、このため 超疎水性接触角は152度です。
「この素材は、屋内での太陽光の利用を最適化し、パッシブ冷却を提供し、エアコンへの依存を減らすことができます」と黄氏は言う。「このソリューションは拡張可能で、環境に優しい建物の建設や都市開発の計画にシームレスに統合できます。」
この研究はジャーナルに掲載された。 ネイチャーコミュニケーションズ。
ソース： カールスルーエ工科大学
#ガラスよりも透明で部屋を冷やし自己洗浄する新素材