В городах средняя температура воздуха часто выше, чем в сельских районах, и это связано с поглощением солнечного излучения в ближнем инфракрасном диапазоне. Множество зданий создает своего рода "ловушку" для солнечного света, особенно блестящие железные крыши, которые являются лучшими поглотителями тепла, как утверждают ученые Международного исследовательского института интеллектуальных материалов ЮФУ.
Кроме того, железная кровля страдает от резких перепадов температуры, подвержена ржавчине при высокой влажности и не способна обеспечить эффективную изоляцию помещения от улицы и поддерживать внутри комфортный микроклимат. Это заставляет людей использовать электроэнергию для отопления или охлаждения дома в разные времена года. Сегодня по всему миру ученые работают над разработкой более экологических и эффективных решений для кровли.
В свою очередь ученые Южного федерального университета в сотрудничестве с коллегами из Индии и Египта разработали композит для покрытия железных крыш на основе соединений висмута, ванадия и циркония (BiVO4/ZrO2), который отражает более половины лучей солнца в ближней инфракрасной области. При этом нагревается только поверхность крыши, а температура внутренней части кровли поддерживается на 12 градусов ниже. Результаты опубликованы в «New Journal of Chemistry» .
Разработка новых материалов – это одно из ключевых научных направлений вуза, которое также входит в стратегический проект ЮФУ «Технологии полного цикла для экспресс-разработки функциональных материалов низкоуглеродной экономики под управлением искусственного интеллекта» федеральной программы «Приоритет-2030» (нацпроект «Наука и университеты»).
«Предлагаемый нами материал не только способствует понижению средней по городу температуры, но и повышает износостойкость самой кровли: нанесение композита замедляет реакцию окисления железа с образованием ржавчины», – рассказал старший научный сотрудник Международной молодежной лаборатории «Зеленые» интеллектуальные наноматериалы: природоподобный синтез для глобального устойчивого развития» ЮФУ Аслам Хоссей
Ученый также добавил, что помимо экологических эффектов, нанесение композита на крышу может оказать и значительное экономическое влияние на обслуживание кровли – оно будет требовать ремонта с меньшей частотой и подлежать замене через больший срок использования.
В будущем исследователи намерены усовершенствовать отражающие характеристики полученного материала и провести эксперименты на объектах реального масштаба.
ЮФУ является участником государственной программы поддержки вузов «Приоритет-2030».
