دانشمندان علم مواد ماده سرامیکی خنک کننده جدیدی ساختند که می تواند صنعت ساختمان را متحول کند.
براساس گزارش گروه علم و فناوری های فن تک؛ محققان دانشگاه سیتی هنگ کنگ (CityU) موفق شدند ماده جدیدی به نام سرامیک خنک کننده ساختند که می تواند به ساخت ساختمان های پایدار منجر شود. این ماده سرامیکی با الهام از محیط زیست طراحی شده است و می تواند بهره‌وری انرژی در صنعت ساختمان سازی را تا حد زیادی افزایش دهد. این ماده خنک‌کننده تابشی غیرفعال (PRC) نام دارد.
محققان خواص نوری مواد سرامیکی را به گونه ای تغییر دادند که بدون نیاز به مصرف انرژی و استفاده از مبرد، می توانند هوا را خنک کنند. این ماده سرامیکی، کاربردهای زیادی دارد. می‌کنند ادوین تسو چی یان، دانشیار دانشگاه و یکی از نویسندگان اصلی این مقاله گفت: « رنگ و مقاومت بالا در برابر آب و هوا، استحکام مکانیکی و توانایی کاهش اثر لیدنفراست (پدیده‌ای که از انتقال حرارت جلوگیری می‌کند.) از جمله ویژگی‌های کلیدی هستند که باعث دوام بالای ماده سرامیکی جدید می شوند. منحصربه‌فرد بودن این ماده نشان می‌دهد که استحکام و منحصربه‌فرد بودن آن به علت وجود"ساختار متخلخل سلسله مراتبی" است. ساخت چنین موادی با استفاده از عناصر غیر آلی معمولی مانند آلومینا کار به فرآیند ساده ای نیاز دارد.
فرآیند از دو بخش مهم تشکیل می شود: وارونگی فاز و تف جوشی. تف جوشی یا زینترینگ (Sintering) یک روش شکل‌دهی مواد فلزی و سرامیکی است که در آن، ذرات یک یا چند ماده، تحت تأثیر حرارت و فشار، به یکدیگر چسبیده و یک توده جامد را تشکیل می‌دهند. در مرحله تف جوشی، ذرات ماده به دلیل ذوب سطحی به یکدیگر می چسبند و یک ساختار شبکه‌ای را تشکیل می‌دهند. این ساختار شبکه‌ای، باعث افزایش استحکام و چگالی ماده می‌شود.
البته این تکنیک به تجهیزات پیچیده یا مواد گران قیمتی نیاز ندارد و به همین علت تجاری سازی این ماده سرامیکی را راحت تر می کند. علاوه بر این، سرامیک خنک کننده جدید به دلیل وجود فاصله باند زیاد آلومینا، جذب نور خورشید کمتری دارند. سرامیک خنک کننده از آلومینا ساخته شده است که در برابر اشعه ماوراء بنفش مقاومت خوبی دارد. این ویژگی مهم است زیرا اشعه ماوراء بنفش می تواند باعث تخریب مواد پلیمری شود. به علت تحمل دمای بیش از 1000 درجه سانتیگراد، مقاومت فوق العاده ای در برابر آتش نشان می دهد. علاوه براین خصوصیات، محققان دو ویژگی دیگر هم به آن اضافه کردند. اولین ویژگی از حشرات معروف به سوسک سفید یا سوسک‌های Cyphochilus الهام گرفته شد. ویژگی دوم سرامیک خنک کننده، مبتنی بر پدیده پراکندگی Mie است. پراکندگی Mie به پراکنده شدن ذرات نور گفته می شود. این پدیده، زمانی اتفاق می‌افتد که ذرات در حدود طول موج نور باشند .این پدیده باعث جذب گرمای نور خورشید و در نهایت خنک شدن هوای ساختمان می شود.
این ماده توانست نور خورشید را به میزان باورنکردنی 99.6٪ بازتاب کند که خیلی بالاتر از میزان استاندارد است. علاوه بر این، سرامیک خنک‌کننده توانست در شرایط مختلف آب و هوایی عملکرد خوبی از خود به نمایش بگذارد. محققان در مورد روش خود اضافه کردند:"استفاده از مواد سرامیک خنک‌کننده روی سقف خانه می‌تواند بیش از 20 درصد انرژی مورد نیاز برای خنک‌سازی فضاهای ساختمانی را کاهش دهد. مواد سرامیکی جدید باعث کاهش مصرف انرژی برق، انتشار گازهای گلخانه ای و آلودگ در مناطق شهری می شود."
هزینه پایین و دوام بالا این ماده را به یک کاندید عالی برای تولید انبوه در صنعت ساختمانی تبدیل می کند. به علاوه، این فناوری نشان دهنده پیشرفت روش های ساخت و ساز پایدار و سازگار با محیط زیست است. با افزایش دمای کره زمین، ما نیاز به سیستم های خنک کننده ای داریم که به تغییرات آب و هوایی کمک می کند. نتایج این مطالعه به تازگی در مجله Science منتشر شد.