Nova staklena prevlaka mogla bi pomoći u smanjenju računa za energiju
Nova prevlaka za stakla mogla bi smanjiti troškove grijanja, osobito u hladnijem dijelu godine, sprječavajući gubitak topline kroz „propusne“ prozore.
Istraživači Sveučilišta Rice i njihovi suradnici razvili su prozirni film koji se nanosi na staklo, a sastoji se od karbona utkanog u atomsku strukturu borovog nitrida. Rezultat je tanka, iznimno izdržljiva zaštitna prevlaka koja reflektira toplinu, otporna je na ogrebotine, vlagu, UV zračenje i nagle temperaturne promjene.
Prema rezultatima istraživanja objavljenima u časopisu Advanced Materials, simulacije su pokazale da u stvarnim zgradama, u gradovima s hladnim zimama poput New Yorka, Pekinga i Calgaryja, ovaj materijal omogućuje energetsku uštedu od 2,9 % u usporedbi s postojećim alternativama. S obzirom na to da se samo u SAD-u godišnje ugrađuje više od 370 milijuna četvornih metara novih prozora, uštede bi mogle biti značajne.
Za razliku od uobičajenih low-E (niskoemisijskih) stakala koja se moraju postavljati na unutarnju stranu prozora jer brzo propadaju pod utjecajem vlage i vremenskih uvjeta, ova je nova prevlaka dovoljno izdržljiva da se može nanositi i s vanjske strane.
„Iako čisti borovog nitrid ima gotovo jednaku emisivnost kao i staklo, dodavanjem male količine karbona ona se značajno smanjuje – i to mijenja sve“, rekao je profesor Pulickel Ajayan, voditelj istraživanja i profesor inženjerstva na Sveučilištu Rice.
Za izradu prevlake korištena je tehnika pulsnog laserskog taloženja: kratki, snažni laserski impulsi „pucaju“ u čvrsti cilj od borovog nitrida, stvarajući plazmu koja se taloži na staklu. Proces se odvija na sobnoj temperaturi, što je velika prednost jer ne zahtijeva visoke temperature kao većina drugih industrijskih premaza.
Prevlaka se potencijalno može primijeniti i na druge materijale – poput polimera, tekstila pa čak i bioloških površina. Znanstvenici su uvjereni da bi se u budućnosti mogle koristiti i skalabilnije metode poput kemijske depozicije u valjcima ili raspršivanja za komercijalnu proizvodnju.
Sirovinski gledano, borovog nitrid jeftiniji je od srebra ili indijeva kositrovog oksida koji se koristi u većini komercijalnih low-E prozora. No, zbog razlika u izdržljivosti, tehnologiji i razini razvijenosti, izravna usporedba troškova zasad nije moguća.
Partner u ovom istraživanju bila je i grupa znanstvenika s Kineskog sveučilišta u Hong Kongu pod vodstvom Yi Longa, koja je potvrdila izvanrednu otpornost nove prevlake na vanjske uvjete.
„Zahvaljujući iznimnoj otpornosti na vremenske uvjete, ovo je prva niskoemisijska prevlaka koja se može koristiti s vanjske strane prozora. Njezina energetska učinkovitost nadmašuje dosadašnje standarde“, zaključuje Yi Long.
D.R. | Ekovjesnik