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2024-06-03 17:30:00
- 科学者たちは、従来の窓に代わる新しいPMMM素材を開発した。
- PMMMは、一般的なソリューションと比較して、建物を最大6度冷却できます。
- さらに、それはセルフクリーニング素材です – 雨が降るだけで十分です
ドイツのカールスルーエ工科大学（KIT）は、土木工学と材料科学の分野で大きな進歩を遂げました。KITの研究チームは、従来のガラスやプラスチックの窓に代わる可能性のある革新的なセルフクリーニングメタマテリアルを開発しました。
ガラスは、自然光を建物内に取り込むことができるため、人工照明の必要性を減らし、エネルギー効率に貢献するため、人気の建築材料です。しかし、ガラスにはいくつかの重大な欠点もあります。ガラスの主な問題の 1 つは「グレア」です。直射日光は目の疲れや頭痛の原因になります。もう 1 つの問題は、いわゆる温室効果です。ガラスは太陽光を建物内に通しますが、熱が逃げるのを防ぎます。
PMMMの基礎はピラミッド構造である
PMMM は、マイクロピラミッド表面構造を持つポリマー材料で作られており、いくつかのユニークな特性をもたらします。ピラミッドは人間の髪の毛の 10 分の 1 の太さで、シリコンで作られています。この微細構造が、その並外れた能力の鍵です。熱を保持するガラスとは異なり、PMMM は熱を赤外線の形で放出します。この現象は放射冷却として知られています。この特性により、この材料は晴れた日でも建物を涼しく保ちます。
KIT の研究者らが実験室と屋外で実施したテストでは、PMMM 使用時の温度が周囲温度より一貫して低く (最大 6 °C)、冷却能力が実証されました。さらに、PMMM は入射する太陽放射の最大 73% を拡散し、建物内に柔らかく均一に分散された光を作り出すことができることが分かりました。
PMMMは自動洗浄する人工ガラスです
ガラスの壁や窓の最大の問題の 1 つは、メンテナンスと清掃です。PMMM の表面は、水をはじく微細なピラミッド構造を特徴としています。つまり、水滴が素材の表面に到達しても、素材の表面と接触せず、ボール状に凝集します。これらのボールが表面を移動すると、ほこりやその他の汚れを拾い上げ、手動で清掃することなく PMMM 素材を清潔に保ちます。
自動洗浄機能を備え、建物内の温度を下げることができるユニークな PMMM「ガラス」の詳細
このセルフクリーニング効果は自然界、特に同様の微細構造を持つ蓮の葉の特性からヒントを得たものです。蓮の葉は超疎水性のため、泥水の中でも透明度を保つことで知られています。PMMM にも同様の微細構造があり、マイクロピラミッドが表面を作り、水と素材の接触面積を最小限に抑え、水が簡単に滑り落ちて汚れを流し去ることができます。
ヨゼフ・ノヴァク
私は科学技術にずっと興味を持っており、イオン応用技術を扱う博士課程の学生です。人間の創造性と能力のおかげで何が生み出されるのか、いつも驚かされます。自由時間は山でも都会でも旅行するのが好きです。
#科学者たちは窓の完璧な清潔さと理想的な気候を保証する材料を開発しました #SMARTmania.cz