يمكن أن يصبح شكل جديد من الطلاء الملون ثنائي الطبقات مصمم لتبريد المباني عن طريق عكس أشعة الشمس بديلاً صديقاً للبيئة لمكيفات الهواء التقليدية.

ويقول علماء المواد في الولايات المتحدة، إن مجموعة الدهانات الملونة متعددة الطبقات، يمكن أن تبرد الأسطح التي تتعرض لأشعة الشمس بشكل كبير حتى 28 درجة فهرنهايت (15.6 درجة مئوية) بحسب ما نقلت 24.ae عن "ديلي ميل".

ويتكون هذا الطلاء من طبقة علوية تمتص الضوء لتحقيق درجات اللون المرغوبة، وطبقة سفلية مسامية تعكس أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء القريبة إلى القصيرة لمقاومة التسخين.

ويمكن أن تغطي الدهانات المسامية، التي تأتي بألوان: الأسود والأزرق والأحمر والأصفر، المباني والمركبات، ومراكز البيانات، وتحل محل مكيفات الهواء كثيفة الاستخدام للطاقة.

وتحتاج خوادم مركز البيانات -الأجهزة التي تساعد على معالجة كميات كبيرة من البيانات لشركات مثل فيس بوك وغوغل- إلى تبريد وحدات التخزين التي تولد كمية كبيرة من الحرارة، ويمكن أن توفر هذه المجموعة الجديدة من الدهانات طريقة صديقة للبيئة، لتقليل الطاقة المطلوبة للحفاظ على تشغيلها باستمرار.

وقال قائد الدراسة الدكتور ييجين تشين من جامعة كولومبيا في نيويورك "تصاميم الطبقات الثنائية للطلاء، والتي تتفوق بشكل كبير على الدهانات التجارية أحادية الطبقة، تقدم حلاً عملياً وفعالاً لتبريد الأشياء الملونة بطريقة صديقة للبيئة وموفرة للطاقة".

وأضاف تشين "تُظهر العروض أن تصميم الطلاء يمكن أن يحقق التبريد الإشعاعي بالألوان والكفاءة بطريقة بسيطة وغير مكلفة وقابلة للتطوير".

وبحث العلماء سابقاً عن السطوح التي تعكس ضوء الشمس لتحقيق التبريد المطلوب، لكن التصاميم عادة ما تكون بيضاء و يمكن أن تنتج وهجاً ضاراً للشبكية. وللتغلب على هذا، طور الدكتور تشين وزملاؤه مادة مكونة من طبقة بسماكة 500 ميكرومتر أو نصف مليمتر.

وتحتوي هذه الطبقة فائقة النحافة على مسام مترابطة ومتناهية الصغر، تعكس ترابط الأشعة تحت الحمراء، وهي نوع من الموجات الكهرومغناطيسية التي تنقل الحرارة. وتحتوي الطبقة العليا من الطلاء الذي يمتص الضوء على ألوان وثاني أكسيد التيتانيوم.

وقارن الباحثون الطلاء الجديد بالألوان المختلفة للدهانات التقليدية أحادية الطبقة، ووجدوا أن التقنية الجديدة أنتجت قيم انعكاس أعلى لكل لون.

وقال الدكتور تشين "تمتص الطبقة العليا أطوال الموجات المرئية المناسبة لإظهار ألوان معينة، بينما تعمل الطبقة السفلية على زيادة انعكاس ضوء الأشعة تحت الحمراء القريب من الطول الموجي إلى الحد الأدنى لتقليل التسخين الشمسي. وبالتالي فإن الطبقة الثنائية تنعكس بشكل أكبر مقارنة بطبقات الطلاء الأحادية التجارية من نفس اللون، وتبقى أكثر برودة بما يصل إلى 3 إلى 15.6 درجة مئوية تحت أشعة الشمس القوية".

وتمكن العلماء أيضاً من تحقيق ظلال مختلفة من نفس اللون، من خلال معالجة سماكة الطبقة العليا، كما وجدوا أن الطلاء يعكس الضوء في درجات الحرارة المنخفضة والمرتفعة على حد سواء.