Neue Beiträge zur passiven Strahlungskühlung bei Tageslicht
In einer kürzlich veröffentlichten Studie wird ein beschichtetes Baumwollgewebe für die passive Strahlungskühlung am Tag vorgestellt.
Passive Strahlungskühlung am Tag („Passive Daytime Radiative Cooling“, PDRC), die Objekte ohne Energieverbrauch kühlen kann, ist eine vielversprechende Strategie zur Verwirklichung nachhaltiger Kühlung. Die Entwicklung von Materialien zur Strahlungskühlung mit ästhetischer Vielseitigkeit ist jedoch immer noch eine große Herausforderung, ganz zu schweigen von farbigen Stoffen mit kühlenden Eigenschaften. Die Forscher haben nun ein farbiges, strahlungskühlendes Baumwollgewebe mit Hilfe einer einfachen und skalierbaren Sprühstrategie hergestellt. Zufällig verteiltes silanmodifiziertes SiO2 dient als rückstreuende Unterschicht, die sowohl eine hohe Sonnenreflexion als auch eine breitbandige Emission im mittleren Infrarotbereich aufweist.
Temperaturabfall von 5,6 °C
Die zur Verkapselung der Pigmente verwendeten Acrylatpolymere verbessern die Haftung der Pigmente, ohne ihre spektralen Eigenschaften zu beeinträchtigen, und die eingekapselten Pigmente bedecken die Unterschicht als farbige Schicht, um eine spezifische Farbe zu erzeugen. Infolgedessen erreicht das farbig beschichtete Baumwollgewebe einen relativ hohen Reflexionsgrad im nahen Infrarot von 89 % und einen Emissionsgrad für atmosphärische Fenster von 91 %. Die farbig beschichteten Baumwollgewebe haben eine kühlende Wirkung, da sie im Vergleich zu ungefärbten Baumwollgeweben einen Temperaturabfall von 5,6 °C aufweisen und die Temperatur um 2,5 bis 4,7 °C niedriger ist als bei den gleichfarbigen Kontrastgeweben. Darüber hinaus weisen die farbig beschichteten Baumwollgewebe eine allgemeine Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, Abriebfestigkeit, ausgezeichnete mechanische Festigkeit und einen Schutz gegen das Eindringen von UV-Strahlen auf.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 182, September 2023, veröffentlicht.