Ua noiʻi kekahi pūʻulu o nā mea noiʻi ma Pennsylvania State University i ka pono o ka uhi puka aniani hoʻokahi e hiki ke hoʻomaikaʻi i ka mālama ʻana i ka ikehu i ka hoʻoilo.Loaʻa ʻia: iStock/@Svetl.Ua mālama ʻia nā kuleana āpau.
UNIVERSITY PARK, Pennsylvania — Hiki i nā puka aniani ʻelua i hoʻopaʻa ʻia me kahi ʻāpana o ka ea insulating e hāʻawi i ka ʻoi aku ka maikaʻi o ka ikehu ma mua o nā puka makani pani hoʻokahi, akā ʻo ka hoʻololi ʻana i nā puka makani pani hoʻokahi hiki ke uku a paʻakikī paha.ʻO kahi koho ʻoi aku ka maikaʻi, akā ʻoi aku ka maikaʻi o ka uhi ʻana i nā puka makani keʻena hoʻokahi me kahi kiʻiʻoniʻoni metala translucent, kahi e hoʻomoʻa ai i kekahi o ka wela o ka lā i ka hoʻoilo me ka ʻole e hoʻololi i ke aniani o ke aniani.No ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka maikaʻi o ka uhi ʻana, ʻōlelo ka poʻe noiʻi o Pennsylvania hiki i ka nanotechnology ke kōkua i ka hoʻokō ʻana i ka hana wela i ka pā me nā puka aniani pālua i ka hoʻoilo.
Ua noiʻi kekahi hui mai Pennsylvania Department of Architectural Engineering i nā waiwai hoʻopakele ikehu o nā uhi i loaʻa nā ʻāpana nanoscale e hōʻemi ana i ka wela a ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻomoʻa ʻana i ka wela.Ua hoʻopau pū lākou i ka loiloi piha mua o ka pono o ka ikehu o nā mea kūkulu hale.Ua paʻi nā mea noiʻi i kā lākou ʻike ma Energy Conversion and Management.
Wahi a Julian Wang, he hoa kaukaʻi o ka ʻenekinia hoʻolālā, nā kukui infrared kokoke - ka ʻāpana o ka lā i ʻike ʻole ʻia e ke kanaka akā hiki ke ʻike i ka wela - hiki ke hoʻāla i ka hopena photothermal kū hoʻokahi o kekahi nanoparticles metala, e hoʻonui ana i ka kahe wela i loko.ma ka pukaaniani.
"Makemake mākou i ka hoʻomaopopo ʻana pehea e hiki ai i kēia mau hopena ke hoʻomaikaʻi i ka pono o ka ikehu o nā hale, ʻoi aku hoʻi i ka hoʻoilo," wahi a Wang, ʻo ia hoʻi e hana nei ma ka Institute of Architecture and Materials ma Pennsylvania School of Art and Architecture.
Ua hoʻomohala mua ka hui i kahi kumu hoʻohālike e hoʻohālikelike ai i ka nui o ka wela o ka lā e ʻike ʻia, hoʻomoʻa ʻia a lawe ʻia paha ma nā puka makani i uhi ʻia me nā nanoparticles metala.Ua koho lākou i kahi pūhui photothermal ma muli o kona hiki ke komo i ka lā kokoke-infrared ʻoiai e hāʻawi mau ana i ka lawe kukui ʻike ʻia.Hōʻike ke kumu hoʻohālike e hōʻike iki ka uhi ʻana ma kahi o ke kukui infrared a i ʻole ka wela a ʻoi aku ka hoʻomoʻa ʻana ma ka puka makani ma mua o ka hapa nui o nā ʻano uhi ʻē aʻe.
Ua hoʻāʻo nā mea noiʻi i nā puka aniani aniani hoʻokahi i uhi ʻia me nā nanoparticles ma lalo o ka hoʻohālikelike ʻana o ka lā i loko o kahi lab, e hōʻoia ana i nā wānana simulation.Ua hoʻonui nui ʻia ka mahana ma kekahi ʻaoʻao o ka puka aniani i uhi ʻia me ka nanoparticle, e hōʻike ana e hiki i ka uhi ke komo i ka wela mai ka lā mai loko mai e hoʻopaʻi ai i ka nalowale o ka wela o loko ma o nā puka aniani hoʻokahi.
Hāʻawi ka poʻe noiʻi i kā lākou ʻikepili i loko o nā simulation nui no ka nānā ʻana i ka mālama ʻana i ka ikehu o ka hale ma lalo o nā kūlana aniau.Hoʻohālikelike ʻia me nā pale haʻahaʻa haʻahaʻa o nā puka makani hoʻokahi i kūʻai ʻia ma ke kālepa, ʻo ka uhi ʻana o ka photothermal e hoʻopaʻa i ka hapa nui o ka mālamalama i loko o ka spectrum infrared kokoke, ʻoiai nā puka makani i uhi ʻia ma mua e hōʻike i waho.ʻO kēia hoʻoheheʻe infrared kokoke i ka hopena ma kahi o 12 a 20 pakeneka ka emi ʻana o ka wela ma mua o nā uhi ʻē aʻe, a hiki i ka nui o ka hoʻopakele ikehu o ka hale ma kahi o 20 pakeneka ke hoʻohālikelike ʻia me nā hale i uhi ʻole ʻia ma nā puka aniani hoʻokahi.
Eia naʻe, ua ʻōlelo ʻo Wang, ʻoi aku ka maikaʻi o ka thermal conductivity, kahi pōmaikaʻi i ka hoʻoilo, lilo i mea pōʻino i ka wā mahana.No ka helu ʻana i nā loli o ke kau, ua hoʻokomo pū nā mea noiʻi i nā canopies i kā lākou mau hiʻohiʻona hale.Hoʻopaʻa kēia hoʻolālā i ka ʻoi aku ka pololei o ka lā e hoʻomehana ai i ke kaiapuni i ke kauwela, e hoʻopau loa i ka hoʻoili wela maikaʻi ʻole a me nā kumukūʻai hoʻoluʻu pili.Ke hana nei ka hui ma nā ʻano hana ʻē aʻe, me nā ʻōnaehana puka makani ikaika e hoʻokō i nā pono hoʻomehana a me ka hoʻoilo.
"E like me ka hōʻike ʻana o kēia haʻawina, i kēia manawa o ke aʻo ʻana, hiki iā mākou ke hoʻomaikaʻi i ka hana wela holoʻokoʻa o nā puka aniani hoʻokahi-glazed e like me nā puka aniani pālua i ka hoʻoilo," wahi a Wang."Ke hoʻohālikelike nei kēia mau hopena i kā mākou mau hoʻonā kuʻuna o ka hoʻohana ʻana i nā papa a i ʻole ka insulation e hoʻihoʻi hou i nā puka makani lumi hoʻokahi e mālama i ka ikehu."
"Ma muli o ke koi nui o ka hale kūkulu hale no ka ikehu a me ke kaiapuni, pono mākou e hoʻonui i ko mākou ʻike e hana i nā hale ʻoi aku ka ikaika," wahi a Sez Atamtürktur Russcher, Polofesa Harry lāua ʻo Arlene Schell a me ke poʻo o ka ʻenehana kūkulu hale.“Ua haʻi aku ʻo Dr.Ke hana nei ʻo Wang a me kāna hui i ka noiʻi kumu kūpono. "
ʻO nā mea kōkua ʻē aʻe i kēia hana ʻo Enhe Zhang, he haumāna puka ma ka hoʻolālā hale;Ua loaʻa iā Qiuhua Duan, Kākoʻo Kokua o ka ʻEnekinia Kivila ma ke Kulanui o Alabama, i kāna PhD ma Architectural Engineering mai Pennsylvania State University i Dekemaba 2021;ʻO Yuan Zhao, mea noiʻi ma Advanced NanoTherapies Inc., nāna i hāʻawi i kēia hana ma ke ʻano he mea noiʻi PhD ma Pennsylvania State University, Yangxiao Feng, haumāna PhD i ka hoʻolālā hale.Ua kākoʻo ka National Science Foundation a me ka USDA Natural Resources Conservation Service i kēia hana.
Ua hōʻike ʻia nā uhi pukaaniani (nā molekala kokoke) i ka hoʻololi ʻana i ka wela mai ka lā o waho (nā pua ʻalani) i loko o kahi hale me ka hāʻawi ʻana i nā kukui lawa (nā pua melemele).Source: Kiʻi mahalo ʻia e Julian Wang.Ua mālama ʻia nā kuleana āpau.