Учени създадоха температурна изолация по добра от вакуума

Досега вакуумът се считаше за най-доброто средство за температурна изолация-например широко използваните термоси и стъклопакетите на вашите нови прозорци. Но нещата се промениха-учени от Станфордския университет са създали нов материал, който има 2 пъти по-добри термоизолиращи свойства от добрия стар вакуум.

Топлината се предава по три начина-конвекция, топлопроводимост и излъчване/ convection, conduction, radiation/. При първите два процеса на пренос на топлина вакуумът е ефективно средство за противодействие.  Учените от Станфордския университет използвали набор от фотонни кристали, разположени на слоеве във вакуумна среда, в резултат на което получили материал, предаващ наполовина по-малко топлина в сравнение с чистия вакуум.

Този впечатляващ резултат, получен от екипа на Shanhui Fan се дължи на факта, че новият материал успешно спира преноса на топлина чрез инфрачервена радиация. Фотонните кристали са изградени от наноструктури, които променят начина по който пътува светлината през тях.

Подобни кристали съществуват не само в лабораториите-те се срещат естествено и в природата. Те могат да блокират вълни с определена дължина- в случая тези, които попадат в инфрачервения дял от спектъра.

Учените са определили, че материал с дебелина от 100 микрона, изграден от 10 слоя от фотонни кристали-всеки от тях от 1 микрон и кухина от 90 микрона, „запълнена“ с вакуум намалява наполовина топлопреноса на чистия вакуум.

При експериментите се оказва, че топлопреноса не зависи от дебелината на изолиращия слой, а от рефракционния индекс на кристалите – т.е. колко бързо преминава светлината през тях.

Какво означава всичко това-възможност за много по-енергоефективни прозорци-на домовете, на автомобилите, офисите и магазините. Но освен по-малки разходи за отопление и охлаждане, ще се търсят и технически решения „уловената“от нанокристалите светлинна енергия  да се трансформира или съхранява.