นักวิจัยพัฒนาวัสดุอาคารที่ควบคุมอุณหภูมิตึก
นักวิจัยจาก University of Chicago พัฒนาวัสดุติดตั้งภายนอกอาคารที่สามารถให้ความร้อนหรือให้ความเย็นกับตัวอาคารเพื่อช่วยลดการใช้พลังงานในตึก
วัสดุที่ว่านี้มีการทำงานเหมือนกิ้งก่าเปลี่ยนสีด้วย กล่าวคือ ถ้าวันไหนมีอากาศร้อน ตัววัสดุจะปล่อยความร้อนและแสดงเป็นสีเหลือง ในขณะที่ถ้าวันไหนอากาศหนาว ตัววัสดุจะกักเก็บความร้อนและแสดงเป็นสีม่วง
ภาพการแสดงสีของวัสดุ
ตัววัสดุประกอบด้วยเลเยอร์หลายชั้น ได้แก่ ฟอยล์ทองแดง พลาสติก แกรฟีน (graphene) และสามารถอ่านสีอินฟราเรดภายใต้กระบวนการวัดอุณหภูมิหรือ thermal imaging ที่ติดตั้งที่ชั้นผิวภายนอก
Po-Chun Hsu วิศวกรผู้ซึ่งนำการวิจัยชิ้นนี้กล่าวว่า แนวคิดของการควบคุมอุณหภูมิตึกได้มาจากเวลาที่เราปฏิบัติกับคน ถ้าหากคนนั้นรู้สึกหนาวเราก็จะเสริมเครื่องนุ่มห่ม แต่ถ้าหากเขาร้อนเราก็จะเอาเครื่องนุ่มห่มออก
ดังนั้น หลักการทำงานคร่าว ๆ ของวัสดุควบคุมอุณหภูมิ คือ การใช้ไฟฟ้าปริมาณน้อยไปกระตุ้นปริมาณการก่อตัวของทองแดง ถ้าตัวอาคารต้องกักเก็บความร้อนเพื่อทำให้ภายในอาคารอุ่น ไฟฟ้าจะกระตุ้นให้เกิดการก่อตัวของทองแดงภายในวัสดุ เพื่อให้ทองแดงช่วยกักเก็บความร้อนได้ดีขึ้น
ตรงกันข้าม หากต้องการทำให้อาคารเย็นลง ไฟฟ้าจะลดปริมาณการก่อตัวของทองแดง แล้วเปลี่ยนวัสดุให้มีปริมาณของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ช่วยดูดซับความร้อนจากข้างในตึก แล้วคลายความร้อนออกจากตึกตามมา
ภาพแสดงชั้นเลเยอร์ภายในวัสดุ และเมื่อต้องการให้ตึกกักเก็บความร้อน ไฟฟ้าจะกระตุ้นการก่อตัวของทองแดง (ฝั่งขวา)
ทีมวิจัยได้ทดลองนำวัสดุไปติดตั้งกับตึกอาคารใน 15 เมืองในอเมริกา เพื่อทดลองกับสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกัน 15 เขต และค้นพบว่า ในเขตที่ต้องเจอกับสภาพภูมิอากาศหลากหลายแบบ วัสดุควบคุมอุณหภูมิช่วยทำให้ตึกอาคารสามารถประหยัดการใช้พลังงานได้ถึง 8 เปอร์เซ็นต์
โดยปกติตึกอาคารต่าง ๆ มีส่วนทำให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนถึง 37 เปอร์เซนต์ เนื่องมาจากการใช้พลังงานภายในตึกเพื่อให้เกิดความสว่าง ความอบอุ่น หรือความเย็น การพัฒนาวัสดุที่ช่วยควบคุมอุณหภูมิอาจช่วยลดปริมาณการใช้พลังงานที่ว่านี้
ความน่าสนใจของการพัฒนาวัสดุควบคุมอุณหภูมินั้นอยู่ที่การหยิบใช้แนวคิดจากเรื่องรอบ ๆ ตัว แล้วนำมาตั้งคำถาม เช่น เป็นไปได้หรือไม่ที่เราจะออกแบบวัสดุของอาคารให้เหมือนเสื้อกันหนาวที่คนเราใส่ จนต่อยอดมาสู่การพัฒนาวัสดุควบคุมอุณหภูมิดังกล่าว
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
