Rinn buidheann de luchd-rannsachaidh aig Oilthigh Stàite Pennsylvania sgrùdadh air èifeachdas còmhdach uinneig aon-fhillte a dh’ fhaodadh sàbhalaidhean lùtha a leasachadh sa gheamhradh.Cliù: iStock/@Svetl.Còraichean uile glèidhte.
UNIVERSITY PARK, Pennsylvania - Faodaidh uinneagan le glainne dùbailte a tha ceangailte ri còmhdach de dh’èadhar inslithe barrachd èifeachdas lùtha a thoirt seachad na uinneagan aon-lòin, ach faodaidh e a bhith cosgail no dùbhlanach gu teicneòlach a bhith a’ cur an àite uinneagan le aon phana.Is e roghainn nas eaconomach, ach nach eil cho èifeachdach, a bhith a 'còmhdach uinneagan aon-seòmair le film meatailt gluasaid, a tha a' gabhail a-steach cuid de theas na grèine sa gheamhradh gun a bhith a 'toirt buaidh air follaiseachd na glainne.Gus èifeachdas còmhdachaidh a leasachadh, tha luchd-rannsachaidh Pennsylvania ag ràdh gum faod nanoteicneòlas cuideachadh le coileanadh teirmeach a thoirt suas gu ìre coltach ri uinneagan le glainne dùbailte sa gheamhradh.
Rinn sgioba bho Roinn Innleadaireachd Ailtireachd Pennsylvania sgrùdadh air feartan sàbhalaidh lùth còtaichean anns a bheil co-phàirtean nanoscale a lughdaicheas call teas agus a bhios a’ gabhail a-steach teas nas fheàrr.Chuir iad cuideachd crìoch air a’ chiad sgrùdadh coileanta air èifeachdas lùtha stuthan togail.Dh'fhoillsich an luchd-rannsachaidh na co-dhùnaidhean aca ann an Tionndadh is Riaghladh Cumhachd.
A rèir Julian Wang, àrd-ollamh co-cheangailte ann an innleadaireachd ailtireachd, faodaidh solas faisg air fo-dhearg - am pàirt de sholas na grèine nach fhaic daoine ach a dh’ fhaodas teas a bhith aca - buaidh photothermal sònraichte cuid de nanoparticles meatailt a chuir an gnìomh, ag àrdachadh sruthadh teas a-staigh.tron uinneig.
“Tha ùidh againn ann a bhith a’ tuigsinn mar as urrainn dha na buaidhean sin èifeachdas lùtha thogalaichean a leasachadh, gu sònraichte sa gheamhradh,” thuirt Wang, a tha cuideachd ag obair aig Institiud Ailtireachd agus Stuthan aig Sgoil Ealain is Ailtireachd Pennsylvania.
Leasaich an sgioba modal an toiseach gus tuairmse a dhèanamh air an ìre de theas bho sholas na grèine a bhiodh air a nochdadh, air a ghabhail a-steach no air a ghluasad tro uinneagan còmhdaichte le nanoparticles meatailt.Thagh iad todhar photothermal air sgàth a chomas air solas grèine faisg air infridhearg a ghabhail a-steach fhad ‘s a bha iad fhathast a’ toirt seachad tar-chuir solais faicsinneach gu leòr.Tha am modail a 'dèanamh a-mach gu bheil an còmhdach a' nochdadh nas lugha de sholas no teas fo-dhearg agus a 'gabhail a-steach barrachd tron ​​​​uinneig na a' mhòr-chuid de sheòrsaichean còmhdach eile.
Rinn an luchd-rannsachaidh deuchainn air uinneagan glainne aon-lòsain còmhdaichte le nanoparticles fo sholas na grèine ann an obair-lann, a’ dearbhadh ro-innse atharrais.Mheudaich an teòthachd air aon taobh den uinneag còmhdaichte le nanoparticle gu mòr, a’ moladh gum faod an còmhdach teas bho sholas na grèine a ghabhail a-steach bhon taobh a-staigh gus dìoladh a dhèanamh airson call teas a-staigh tro uinneagan aon-lòin.
Chuir an luchd-rannsachaidh an dàta aca an uairsin gu samhlaidhean mòra gus mion-sgrùdadh a dhèanamh air sàbhalaidhean lùtha an togalaich fo dhiofar shuidheachaidhean gnàth-shìde.An coimeas ri còmhdach ìosal emissivity de dh’ uinneagan singilte a tha rim faighinn gu malairteach, bidh còmhdach photothermal a ’gabhail a-steach a’ mhòr-chuid den t-solas anns an speactram faisg air fo-dhearg, fhad ‘s a tha uinneagan le còmhdach traidiseanta ga nochdadh a-muigh.Tha an in-ghabhail cha mhòr infridhearg seo a’ ciallachadh gu bheil timcheall air 12 gu 20 sa cheud nas lugha de chall teas na còmhdach eile, agus tha comas sàbhalaidh lùtha iomlan an togalaich a’ ruighinn timcheall air 20 sa cheud an taca ri togalaichean gun chòmhdach air uinneagan aon-phana.
Ach, thuirt Wang gu bheil giùlan teirmeach nas fheàrr, buannachd sa gheamhradh, gu bhith na ana-cothrom anns an t-seusan blàth.Gus cunntas a thoirt air atharrachaidhean ràitheil, thug an luchd-rannsachaidh a-steach canopies a-steach do na modalan togail aca.Bidh an dealbhadh seo a’ bacadh solas na grèine nas dìriche a bhios a’ teasachadh na h-àrainneachd as t-samhradh, gu ìre mhòr a’ cur às do dhroch ghluasad teas agus cosgaisean fuarachaidh co-cheangailte ris.Tha an sgioba fhathast ag obair air dòighean eile, a’ gabhail a-steach siostaman uinneig fiùghantach gus coinneachadh ri feumalachdan teasachaidh is fuarachaidh ràitheil.
“Mar a tha an sgrùdadh seo a’ sealltainn, aig an ìre seo den sgrùdadh, is urrainn dhuinn fhathast coileanadh teirmeach iomlan uinneagan aon-ghlainne a leasachadh gus a bhith coltach ri uinneagan le glainne dùbailte sa gheamhradh," thuirt Wang.“Tha na toraidhean sin a’ toirt dùbhlan do na fuasglaidhean traidiseanta againn a thaobh a bhith a’ cleachdadh barrachd shreathan no insulation gus uinneagan aon-sheòmar ath-dhealbhadh gus lùth a shàbhaladh.”
“Leis an iarrtas mòr anns an stoc togail airson bun-structar lùtha a bharrachd air an àrainneachd, tha e deatamach gun cuir sinn air adhart ar n-eòlas gus togalaichean lùth-èifeachdach a chruthachadh," thuirt Sez Atamtürktur Russcher, an t-Àrd-ollamh Harry agus Arlene Schell agus Ceannard Innleadaireachd Togail.“Tha an Dr.Tha Wang agus an sgioba aige a’ dèanamh rannsachadh bunaiteach a ghabhas obrachadh.”
Am measg nan daoine eile a chuir ris an obair seo tha Enhe Zhang, oileanach ceumnach ann an dealbhadh ailtireachd;Fhuair Qiuhua Duan, Leas-Ollamh ann an Innleadaireachd Chatharra aig Oilthigh Alabama, a PhD ann an Innleadaireachd Ailtireachd bho Oilthigh Stàite Pennsylvania san Dùbhlachd 2021;Yuan Zhao, neach-rannsachaidh aig Advanced NanoTherapies Inc., a chuir ris an obair seo mar neach-rannsachaidh PhD aig Oilthigh Stàite Pennsylvania, Yangxiao Feng, oileanach PhD ann an dealbhadh ailtireachd.Thug an National Science Foundation agus Seirbheis Glèidhteachais Goireasan Nàdarra USDA taic don obair seo.
Thathas air sealltainn gu bheil còmhdach uinneig (moileciuilean dlùth) ag àrdachadh gluasad teas bho sholas na grèine a-muigh (saigheadan orains) gu taobh a-staigh togalach fhad ‘s a tha iad fhathast a’ toirt seachad tar-chuir solais gu leòr (saigheadan buidhe).Stòr: Ìomhaigh le cead bho Julian Wang.Còraichean uile glèidhte.