سيراميك أبيض مستوحى من حراشف الخنفساء يحطم الرقم القياسي للانعكاسات

طوّر باحثون من جامعة هونج كونج مركب السيراميك فائق البياض مستوحى من حراشف حشرة الخنفساء، وحطم الأرقام القياسية في انعكاسات أشعة الشمس.

ومادة السيراميك الأبيض هي مادة التبريد الإشعاعي السلبي (PRC)، التي تصل نسبة انعكاسها الشمسي إلى نحو 99.6%، وهو رقم قياسي لهذا النوع من المواد.

متعددة الاستخدامات

أوضح موقع Science Alert، في تقرير نشره اليوم الأحد 19 نوفمبر 2023، أن السيراميك الأبيض مادة سهلة الصنع ورخيصة نسبيًا ومتينة ومتعددة الاستخدامات، كما يمكن وضعه على سطح المبنى وجدرانه لإبقائه باردًا من تلقاء نفسه.

وأضاف أن فريق بحث من جامعة هونج كونج، طور مادة “سيراميك التبريد” لتصبح قادرة على إزالة أكثر من 130 واط من الطاقة الحرارية لكل متر مربع عندما تكون الشمس في أعلى مستوياتها، ما يحقق نسبة تبريد عالية للأسطح والمباني.

مستوحاة من الخنفساء

ذكر الموقع أن هذه المادة مستوحاة من خنفساء سيفوتشيلوس، التي تغطي جسمها حراشف بيضاء ناصعة وتعيش في جنوب شرق آسيا، ويستخدم السيراميك بنية نانوية تحتوي على مسام مماثلة في الحجم للأطوال الموجية المختلفة لضوء الشمس، ما يؤدي إلى انعكاسه مرة أخرى بدلاً من امتصاصه.

خنفساء سيفوتشيلوس

وأضاف أن السيراميك يحقق انبعاثًا حراريًّا مرتفعًا للأشعة تحت الحمراء المتوسطة بنسبة 96.5%، ما يعني أن كل الحرارة المنبعثة من المبنى تقريبًا يمكن أن تتسرب إلى الغلاف الجوي. باختصار، تتمتع المادة بقدرة عالية على إرجاع ضوء الشمس، والسماح للحرارة بالهروب، وكلاهما يساهم في التبريد السلبي.

جميع الظروف الجوية

أوضح الموقع أن المادة تتغلب أيضًا على بعض المشكلات الحالية، مثل ضعف مقاومة الطقس، ويمكنها تحمل درجات حرارة أعلى من 1000 درجة مئوية، ويقول الباحثون إن لديها القدرة على العمل في المباني في جميع الظروف الجوية وفي جميع المناخات.

وأوضحت الدراسة التي نشرتها مجلة Science أن مادة السيراميك فائقة البياض تتمتع بكفاءة عالية في عكس ضوء الشمس. وتقلل الحاجة إلى تشغيل مكيفات الهواء طوال اليوم، ويمكن تقليل استخدام الطاقة والحرارة الداخلية باستخدام مادة السيراميك هذه.