O.S.E.L. - Materiál inspirovaný chameleony ohřívá domy v zimě a chladí v létě
 Materiál inspirovaný chameleony ohřívá domy v zimě a chladí v létě
Pouštní chameleon namibijský nemění barvu ani tak pro maskování, ale kvůli termoregulaci. V horkém dni zesvětlá, během chladné noci ztmavne. Nový materiál TARCC, založený na mikrokapsulích s polyvinylidenfluoridem, dokáže totéž, když s ním jsou natřené střechy nebo třeba zdi domů.

Chameleonská termoregulace. Kredit: American Chemical Society.
Chameleonská termoregulace. Kredit: American Chemical Society.

Chameleon namibijský (Chamaeleo namaquensis) žije v pouštích na jihozápadě Afriky. Na první pohled se tam moc nehodí, ale ve skutečnosti má k dispozici pozoruhodný trik, díky němuž se tenhle chameleon obstojně adaptoval na pouštní prostředí. Mění barvu, tak jako ostatní chameleoni. Nesnaží se ovšem maskovat, ale dělá to kvůli termoregulaci.

 

Fuqiang Wang. Kredit: Fuqiang Wang
Fuqiang Wang.
Kredit: Fuqiang Wang

Zbarvuje se tak, aby byl ve vedru pouštního dne co nejchladnější a v ledově chladné pouštní noci zase naopak. Přes den je chameleon namibijský světle šedý a takto barevnou kůží odráží infračervené tepelné záření. Když teplota okolí poklesne, přebarví se do tmavě hnědé, která tepelné záření naopak absorbuje.

 

Chameleon v poušti Namib. Kredit: Yathin S Krishnappa / Wikimedia Commons. CC BY-SA 3.0
Chameleon v poušti Namib. Kredit: Yathin S Krishnappa / Wikimedia Commons. CC BY-SA 3.0

Mezinárodní tým odborníků, který vedl Fuqiang Wang z čínského institutu Harbin Institute of Technology, se inspiroval u pouštních chameleonů a vyvinul kapalný materiál, který napodobuje jejich termoregulaci. Jde nátěr měnící barvu podle teploty prostředí, který je možné použít třeba na vnější zdi budov, na střechy nebo i další konstrukce, které jsou vystavené slunečnímu záření.

 

Vznikl materiál, jemuž tvůrci říkají TARCC (Temperature-adaptive radiative cooling coating). Obsahuje mikrokapsule s termoplastickým fluoropolymerem polyvinylidenfluoridem (PVDF), který mění barvu podle teploty prostředí. Badatelé otestovali „chameleonský“ nátěr tak, že ho natřeli na polystyrenové boxy obalené hliníkovou fólií a poté je vystavily různým teplotám. Při teplotě 20 °C se začalo měnit zbarvení nátěru a při teplotě 30 °C zesvětlal natolik, že odrážel až 93 procent slunečního záření.

 

##seznam_reklama##

V další sérii experimentů testovali miniaturní modely budov, které byly umístěny venku a vystavené rozmarům počasí. Tyto modely byly pokryty „chameleonským“ nátěrem a pro kontrolu dalšími typy povrchů, včetně běžné bílé barvy nebo barvy pro pasivní radiační chlazení. Materiál TARCC zůstával chladný během léta a jako jediný z použitých materiálů se dokázal na jaře a na podzim přepínat mezi ohříváním a ochlazováním během jednoho dne.

 

Video: Chameleon solar panel - 24 Hours of Earth: Preview - BBC One

 

Video: The World's Only Desert Chameleon! ft. Namaqua Chameleon

 

Literatura

New Atlas 21. 9. 2023.

Nano Letters online 20. 9. 2023.


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:23.09.2023