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Yin und Yangs kühlende Folie

Diese Folie kann Gegenstände und Oberflächen abkühlen, ohne dass dafür Energie zugeführt werden muss.

Die beiden Forscher Xiaobo Yin und Ronggui Yang und weitere Kollegen von der University of Colorado in Boulder haben eine Folie entwickelt mit der man Oberflächen abkühlen kann. Dieser Effekt tritt sogar dann ein, wenn die Oberfläche direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. Wie das funktioniert haben die Forscher kürzlich in der Zeitschrift Science erklärt.

Die Folie, die auf den ersten Blick beinahe wie gewöhnliche Klarsichtfolie aussieht, besteht aus einem bereits bekannten Kunststoff, nämlich Polymethylpenten. Auf einer Seite wird dieser Kunststoffilm mit einer hauchdünnen Silberschicht überzogen, wodurch beinahe das gesamte einfallende Sonnenlicht reflektiert wird. Dies verhindert eine weitere Aufheizung der mit der Folie abgedeckten Oberfläche, führt aber noch nicht zu einer Abkühlung. Für den kühlenden Effekt ist eine weitere Schicht nötig. Diese Schicht besteht aus winzigen Glaskügelchen und befindet sich zwischen den beiden anderen. Die Kügelchen haben einen Durchmesser von acht Mikrometern, dadurch verstärken sie den Resonanzeffekt eines bestimmten Wellenlängenbereichs von Infrarotstrahlen. Auf diese Weise transportiert die Folie Infrarotstrahlung, wie sie von sonnenerwärmten Oberflächen ausgeht, in die Umgebung ab.

Das sogenannte atmosphärische Fenster macht es möglich, dass die Infrarotstrahlung die Umgebungsluft ungehindert passiert und Wärme abtransportiert wird, wodurch es zu einer Abkühlung des folienbedeckten Gegenstandes kommt. Unter optimalen Voraussetzungen kann man mit der Folie, laut den Forschern, einen Kühlungseffekt von bis zu 10 Grad erreichen. An bewölkten Tagen funktioniert die Kühlung mittels Folie weniger gut als an sonnigen. Auf den ersten Blick mag das paradox erscheinen, doch das liegt schlicht und einfach daran, dass an bewölkten Tagen weniger Infrarotstrahlung von der Umgebungsluft absorbiert wird.

Selbst haben Yin und Yang schon hunderte Quadratmeter der Folie produziert, den Preis pro Quadratmeter bei kommerzieller Herstellung schätzen sie auf 0,25 bis 0,50 Dollar. Die Folie könnte übrigens auch zur Kühlung von Solarzellen adaptiert werden. Dafür müsste man die Silberschicht weglassen, da sonst kein Sonnenlicht mehr auf die Zellen trifft. Solarzellen arbeiten meist effektiver wenn sie sich nicht zu stark aufheizen.

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Bild: University of Colorado Boulder

Energieleben Redaktion, 20.04.2017
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