Охлаждающая стеклянная краска для металлических оснований. Ткань, цвет и ультрафиолет или как одеваться в пляжный сезон! Какой цвет лучше отражает солнечные лучи

Возобновляемые источники энергии становятся все более популярны день ото дня. Уже мало кого можно удивить солнечными батареями, использующими энергию небесного светила для генерации электричества. Их активно применяют в системах умного дома, в бытовых нуждах и на транспорте.

Но у солнечных батарей есть один недостаток – их производство требует больших затрат. В попытках решить эту проблему, ученые из Нотрдамского университета разработали специальные краски, способные генерировать электроэнергию из солнечного света с помощью полупроводниковых наночастиц. Проект назвали .

По словам Прашанта Камата, исследователя цента нанонауки и технологий университета Нотр-Дама, доктора наук по химии и биохимии, являющегося руководителем данного исследования, к идее о создании «солнечных красок» их привело желание придумать улучшенный способ получения энергии солнца, превосходящий существующие технологии, основанные на кремнии.

«Путем добавления наночастиц, которые генерируют энергию, мы разработали однослойную краску, наносимую на любую проводящую ток поверхность без специального оборудования», сказал Камат.

В журнале ACS Nano сказано, что команда исследователей сконцентрировала свое внимание на наночастицах диоксида титана, которые покрывались сульфидом и селенидом кадмия. Эти частицы погружались в специальную смесь из воды с содержанием спирта, чтобы получилась паста. После нанесения этой пасты на материал с электропроводными свойствами, при попадании на него света происходила генерация электроэнергии.

Руководитель проекта подчеркнул, что коэффициент полезного действия при конверсии света в электрическую энергию с помощью «солнечной краски» на данный момент составляет всего 1%, в то время как солнечные батареи, основанные на кремнии, обладают 10-15% эффективностью. Но главным преимуществом новой технологии является ее значительно меньшая стоимость при больших объемах производства.

«Если мы сможем повысить КПД краски хоть немного, то сделаем настоящий вклад в удовлетворение спроса на возобновляемую энергию в будущем. Именно поэтому мы назвали ее «подобная солнцу» (англ. Sun-Believable). Конечно, нам нужно еще многое сделать, чтобы увеличить ее эффективность и стабильность.», сказал Камат.

Сейчас это сложно себе представить, но возможно в будущем, благодаря этой перспективной технологии, каждый слой краски на поверхности дома будет генерировать электроэнергию. Ее можно будет использовать для снабжения электроэнергией бытовую технику и оборудование, тем самым экономя на коммунальных платежах и сохраняя экологию нашей планеты.

Ткань, цвет и ультрафиолет

Фото 1 из 6

“Вторая кожа” против солнца

Всем давно известен факт, что летом синтетику и черные платьица лучше забросить подальше, а вместо этого облачиться в светлые натуральные материи, что, впрочем, полезно и для тела, и для настроения. Давайте попробуем разобраться, какие именно цвета и материалы помогают “укротить” ультрафиолет.

Цвет

Считается, что светлые тона лучше отражают тепло и ультрафиолетовое излучение, тогда как темные, отражая свет, пропускают саму вредную радиацию. И, как и темные, яркие тона плохо защищают от “вредного” солнца. От этого и отталкиваемся, составляя палитру летнего гардероба. Следуя модной нынче морской тематике в одежде, синий заменим на небесно-голубой. Летним вариантом модного коричневого может стать элегантный бежевый, а от красного и ярко-розового лучше отказаться в пользу нежных оттенков коралла и чайной розы. Кстати, согласно исследованиям, именно бледно-розовый цвет держит пальму первенства по своим светоотражающим качествам, разделив ее разве что с чистым белым, который летом вообще вне конкуренции по своим защитным свойствам.

Ткань

Что же касается состава ткани, то тут летом, безусловно, нужно отдавать предпочтение натуральным материалам, которые отличаются способностью поглощать и рассеивать ультрафиолетовые излучения. Большинство синтетических материалов вообще не пропускают воздух, создавая в жару эффект бани и увеличивая угрозу солнечного ожога. А вот пресловутый полиэстер, который входит в состав многих тканей, обладает хорошей сопротивляемостью высокой температуре и одновременно способен выводить избыток влаги от тела, создавая температурный баланс. Но все эти качества предохраняют скорее от тепла, чем от ультрафиолетовых лучей. Если уж и выбирать среди искусственных тканей, то лучше отдать предпочтение вискозе, которая из синтетических материалов считается наиболее естественной.

Безусловно, на открытом солнце лучше одеваться в хлопчатобумажную одежду. Натуральный хлопок, облегая тело, рассеивает солнечные лучи. А вот любимый всеми в летнюю жару тонкий шелк, будет довольно плохим защитником от солнца. Хотя его текстура довольно прочная, шелк очень чувствителен к ультрафиолетовым лучам: не защищая от солнечной радиации, сама ткань быстро теряет свои свойства и изнашивается при длительном нахождении на солнце. Идеальным же вариантом для лета станет старый добрый лен – этот материал гораздо плотнее хлопка, является очень хорошим свето- и теплоизолятором и вдобавок считается природным антисептиком!

Дополнительная защита

Увы, ни одна самая натуральная и прочная ткань не может гарантировать 100% защиту от ультрафиолета. Сегодня на помощь приходят материалы с дополнительными свойствами. Некоторые западные производители начали создавать специально обработанную так называемую солнцезащитную одежду, которая пропускает всего несколько процентов вредных лучей. Однако у различных производителей степень защиты одежды тоже отличается. Каждая из таких вещей обязательно маркирована специальным знаком, для обозначения которого используется индекс UPF (ultraviolet protection factor или фактор защиты от ультрафиолета). Чем выше этот индекс, тем лучше защита. В то время как рекомендованный уровень защиты равен 15 единицам, у обычной хлопчатобумажной футболки он равняется 5-8, а у солнцезащитной одежды колеблется от 15 до 50, то есть степень защиты в этом случае повышается в 3-5 раз. Обычно она выполнена из ткани с более плотным плетением или покрыта специальным веществом. Степень защиты можно также повысить с помощью специального состава в виде порошка Rit Sun Guard (пока не обнаруженного на отечественном рынке) – для этого достаточно просто поместить его в стиральную машинку.

Эффект солярия на пляже, или загораем под купальником

Что ж, если на душной улице мы стремимся защититься от утомительного солнца, то на пляже с досадой думаем о необходимости носить купальник, который так мешает в достижении ровного загара. Но, не спешите расстраиваться – не так давно выход все же был найден в виде совершенно нового поколения купальников, которые пропускают до 70% солнечных лучей и в то же время обеспечивают коже защиту, которая по уже известному нам индексу равняется от 4 до 8 единицам. На данный момент в производстве подобных купальников монополию держит фирма Solar.

Эффект ровного загара, которым и хороши эти чудо-купальники, достигается за счет специальной ткани с тысячами микропор, при растяжении позволяющим лучам попасть на кожу. Другими словами, эта ткань визуально напоминает сеточку. Кстати, не забудьте нанести на кожу под таким купальником солнцезащитный крем с немного меньшим солнцезащитным фактором, чем тот, который вы используете для открытых участков. Чтобы материал не просвечивался, все купальники данной серии сделаны из ткани с контрастным, обычно мелким узором, что очень даже кстати. Ведь “цветастость” одновременно является еще и модной тенденцией, пришедшей на смену однотонным материям. Такой узор создает оптический обман, приковывая внимание и не давая глазу увидеть что-либо сквозь ткань. Немаловажно: эффект сохраняется и в мокром состоянии.

Итог: наслаждайтесь летним солнцем, но делайте это либо в меру, либо в правильной одежде! Ну, а в остальном советую про меру забыть: уж отдыхать – так по полной!

Подписывайся на наш telegram и будь в курсе всех самых интересных и актуальных новостей!

Экология потребления. Будь то крыша вашего автомобиля или крыши домов, но есть некоторые вещи, которые не желательно нагревать на солнце. Они не только становятся неприятными на ощупь, но и преждевременно теряют свои рабочие качества.

Будь то крыша вашего автомобиля или крыши домов, но есть некоторые вещи, которые не желательно нагревать на солнце. Они не только становятся неприятными на ощупь, но и преждевременно теряют свои рабочие качества.

Пока одним из решений данной проблемы является покраска поверхностей в белый цвет, ученый из Университета Джонса Хопкинса разработал другой способ – отражающую краску на основе стекла.

Доктор Джейсон Бенкоски (Jason Benkoski) изготавливает свою краску из дешевого и доступного материала - силиката калия, сырого ингредиента стекла, который растворяется в воде. Он модифицирует его таким образом, чтобы материал возможно было распылить на поверхность и высушить, тем самым, он становится водонепроницаемым. Ученый также добавляет пигмент, чтобы придать цвет и повысить отражающие свойства.

Краска почти полностью неорганическая, что должно сделать ее гораздо более прочной, чем традиционные органические полимерные краски, которые теряют свои качества под воздействием солнечного света. Кроме того, она не выделяет столько летучих органических соединений, наносящих вред окружающей среде, которыми богаты традиционные краски.

Также вместо того, чтобы покрыться трещинами, эта краска обладает возможностью расширяться и сжиматься вместе с металлическими поверхностями, на которые она была нанесена.

Краску смешивают с белым пигментом, для отражения солнечного света, чтобы ее можно было применять на любой поверхности для поддержания постоянной температуры. Это не только поможет сохранить температуру здания, но и уменьшит спрос на кондиционеры, также продлит срок службы любой металлической поверхности, так как уменьшает негативное воздействие тепла на металлоконструкции.

Ученый говорит, что несмотря на то, что краска твердеет, она продолжает сохранять

Хотя Бенкоски разрабатывал свою краску в основном для использования на военных коряблях, он предусматривает ее использование на таких вещах, как оборудование детской площадки, трибуны, или крыши. Полевые испытания планируется начать в течение двух лет. опубликовано

Чтобы устранить конфликт между психологией людей и необходимостью сбережения энергии, группа учёных придумала белую краску, которая выглядит как чёрная. Визуальный обман позволит экономить ежегодно тысячи тонн топлива.

Всем известно, почему летом люди надевают, как правило, светлую одежду. Не из-за моды, главным образом, а из-за того банального факта, что белый цвет — хорошо отражает солнечные лучи.

Но когда речь заходит о покрытии зданий, почему-то логика уступает место моде.

Так, покрытия крыш очень часто делают тёмно-коричневыми или тёмно-зелёными. Другие тёмные цвета (вплоть до чёрного) — также встречаются нередко.

Учёные посчитали, что повышение коэффициента отражения крыши, к примеру, с 20% (обычная серая краска) до 55% (обычная «почти-белая» краска) — сократило бы расход энергии на кондиционирование на 20%.

А ведь покрытия, которые отражают и вовсе лишь 4-8% солнечного цвета, по статистике, также немало распространены.

Речь, прежде всего, о США, где группа учёных озаботилась проблемой «неправильных» крыш. В этой стране кондиционеры дают ощутимую долю в национальном потреблении энергии.

То же справедливо и в отношении многих других жарких стран. И даже в холодной России едва ли кто отказался бы сократить свои счета за электричество, которое тратится летом.

Памятуя о бережном отношении к природе-матушке, Хашем Акбари (Hashem Akbari) и его коллеги из лаборатории Беркли (Berkeley Lab) несколько лет назад приступили к поиску выхода из ситуации.

Кажется, дело то — элементарное. Нужно просто красить крыши белым. Но, как оказалось, американцы не хотят этого делать (думаем, то же можно сказать о жителях большинства других стран, в которых также преобладают неэкономичные тёмные крыши).

Ведь крыши — важный элемент дизайна дома. И массы предпочитают яркие тона: кирпично-красный, тёмно-зелёный, различные оттенки коричневого или синего.

Скучный и блёклый белый или светло-серый — почти никто не желает и знать.

Поскольку изменить привычки миллионов учёные не могли, решили: «Что ж, мы не ищем лёгких путей». И разработали-таки материалы, которые выглядят тёмными, но на деле отражают значительную часть солнечной радиации.

Проделали этот фокус в отделении экологических энергетических технологий лаборатории Беркли (Environmental Energy Technologies Division), где собственно Акбари и работает.

Сама идея элементарна и изящна — нужно было создать покрытия, которые обладали бы огромной отражающей способностью в ближнем инфракрасном спектре, в котором Солнце излучает более половины своей энергии.

Но вот воплощение идеи оказалось не простым. Ведь добавляя разнообразные вещества в краски или иные цветные материалы (пластик, керамическая черепица и так далее), нужно было добиться внешнего сходства с обычными «горячими» покрытиями.

Учёным пришлось перепробовать уйму сочетаний пигментов, учитывая их влияние друг на друга, и ещё подобрать их индивидуально к различным цветам и типам покрытий.

В лаборатории даже компьютерную программу специальную написали, чтобы анализировать поглощение и рассеивание излучения смесью веществ выборочно — на отдельных узких частотах.

А в результате американцы создали такие материалы, которые, будучи внешне неотличимыми от коричневого, тёмно-красного или зелёного, так любимыми домовладельцами (и строителями), отражают в несколько раз больше солнечной энергии.

При этом физики подумали и о технологии изготовления покрытий из этих материалов.

Самое интересное, усилия лаборатории Беркли не пропали даром — при содействии её учёных целый ряд производителей покрытий для крыш (не только в США) с недавних пор ввёл в свою программу так «холодные-тёплые» материалы.

Холодные — по фактическому нагреву от Солнца, а тёплые — по визуальной тональности цвета.

Распределение излучения Солнца по частотам (иллюстрация с сайта lbl.gov).

Некоторые промышленники почти полностью перешли на новые краски. А в Калифорнии даже разработали стандарт, призванный сделать «холодные крыши» обычными при строительстве новых домов.

Больше всего учёным пришлось возиться с так называемой мягкой черепицей (а она — одно из самых популярных покрытий в мире).

Такие плитки состоят из стекловолоконных листов, покрытых битумом, на который напыляют мельчайшую базальтовую или каменную крошку с красителем.

Адаптировать идею инфракрасных пигментов к этим гранулам было непросто, но вот недавно в Беркли объявили о создании их промышленными партнёрами первых образцов таких мягких плиток — тёмных и даже совершенно чёрных на вид, но «белых» в смысле отражения энергии. Скоро они появятся в продаже.

не оставаться на солнце слишком долгое время;
избегать часов максимальной солнечной активности;
регулярно наносить на кожу солнцезащитные средства.

Основным компонентом солнцезащитной косметики являются вещества, способные поглощать ультрафиолетовые лучи солнечного спектра. В зависимости от спектра поглощения, они делятся на UVA- и UVB-фильтры . Кроме того, существует ряд универсальных фильтров, противостоящих лучам обоих спектров.
Ожоги и болевые ощущения нам доставляют UVB-фильтры. А именно UVA виноваты в раннем появлении морщин, уменьшая упругость и эластичность кожи. Эти лучи действуют незаметно, не вызывая у человека дискомфорта или болевых ощущений. А раз человек не может их заметить, то, следовательно, не может избежать их в последующем. Поэтому эффективную защиту от лучей А специалисты считают основным средством сохранения молодости кожи.

Чем больше численное значение индекса, тем выше уровень его защиты. Соответственно для нерасположенных к загару людей - индекс должен быть выше, для хорошо загорающих фототипов - ниже.
UVA PF до 2,7 - низкая защита (непродолжительная)
UVA PF от 2,8 до 5,4 - средняя защита
UVA PF от 5,5 до 8,1 - высокая защита (долговременная)
UVA PF более 8,2 - сверхвысокая защита.
Для людей с кожей, склонной к покраснениям и ожогам, оптимальными значениями будут являться - для SPF диапазон от 40 до 50, для UVA -15.

Как правильно наносить солнцезащитный крем?
Очень важным моментом является правильное нанесение крема, не стоит экономить крем - если крем наносить тонким слоем, то он не будет действовать вообще, или будет действовать неадекватно своему изначальному индексу. Крем наносится на всю поверхность тела, контактирующую с солнечным излучением (не забывайте про уши, область вокруг глаз и рта).

Ну и, кроме того, необходимо помнить, что наносить солнцезащитные препараты нужно за 10-15 минут до выхода на солнце - именно столько времени необходимо для того, чтобы защита начала действовать.