- Vědci vyvinuli nový materiál PMMM, který by mohl nahradit klasická okna
- PMMM dokáže ochladit budovu až o 6 stupňů oproti běžně dostupným řešením
- Navíc se jedná o samočisticí materiál – stačí, aby na něj zapršelo
Technologický institut v Karlsruhe (KIT) v Německu dosáhl významného průlomu ve stavebním inženýrství a materiálové vědě. Výzkumný tým z KIT vyvinul inovativní samočisticí metamateriál, který má potenciál nahradit klasická skleněná a plastová okna.
Sklo je oblíbeným stavebním materiálem, protože umožňuje průchod přirozeného světla do budov, čímž snižuje potřebu umělého osvětlení a přispívá k energetické úspornosti. Nicméně má také několik závažných nevýhod. Jedním z hlavních problémů skla je „oslnění“. Přímé sluneční světlo může způsobit únavu očí nebo bolesti hlavy. Dalším problémem je tzv. skleníkový efekt, kdy sklo umožňuje průchod slunečního záření dovnitř budovy, ale zabraňuje úniku tepla.
Základem PMMM je pyramidální struktura
PMMM je vyroben z polymerních materiálů s mikropyramidovou povrchovou strukturou, která přináší několik unikátních vlastností. Pyramidy mají tloušťku jedné desetiny lidského vlasu a jsou vyrobeny z křemíku. Tato mikrostruktura je klíčem k jeho mimořádným schopnostem. Na rozdíl od skla, které zadržuje teplo, PMMM umožňuje jeho uvolňování ve formě infračerveného záření. Tento jev je známý pod názvem radiační chlazení. Díky této vlastnosti materiál udržuje budovu chladnou i za slunečného dne.
Výzkumníci z KIT provedli laboratorní a venkovní testy, které ukázaly, že teplota v případě použití PMMM byla trvale nižší (až o 6 °C) než teplota okolí, což dokazuje jeho chladicí schopnosti. Navíc se zjistilo se, že PMMM je schopen rozptýlit až 73 % dopadajícího slunečního záření, čímž vytváří měkčí a rovnoměrněji rozložené světlo uvnitř budovy.
PMMM je umělé sklo, které se samo vyčistí
Jedním z největších problémů skleněných stěn a oken je jejich údržba a čištění. Povrch PMMM se vyznačuje mikroskopickými pyramidálními strukturami, které odpuzují vodu. To znamená, že když se na povrch materiálu dostanou kapky vody, nespojují se s povrchem materiálu, ale shlukují se do kuliček. Tyto kuličky při pohybu po povrchu na sebe váží prach a jiné nečistoty, čímž materiál PMMM udržují čistý bez nutnosti manuálního čištění.
Tento samočisticí efekt je inspirován přírodou, konkrétně vlastnostmi lotosových listů, které mají podobné mikroskopické struktury. Lotosové listy jsou známé svou schopností zůstat čisté i v bahnitých vodách díky svým superhydrofobním vlastnostem. Podobné mikrostruktury mají i PMMM, kde mikropyramidy vytvářejí povrch, který minimalizuje kontaktní plochu mezi vodou a materiálem, což umožňuje vodě snadno sklouznout a odnést s sebou jakékoliv znečištění.
Josef Novák
Další dnešní články
