Udvikling af belægningsmaterialer, der kan gøre vinduer til bedre isolatorer

Et fransk-japansk forskningssamarbejde har fremstillet metal nanokompositbelægninger, der forbedrer vinduesglass isolerende egenskaber. Den nye belægning forhindrer en betydelig del af nær-infrarøde (NIR) og ultraviolette stråler (UV) i at passere igennem, samtidig med at den lukker synligt lys ind. Resultaterne blev rapporteret i tidsskriftet Science and Technology of Advanced Materials .

"Selvom fremstillingen af ​​et kommercielt produkt stadig er langt fremme, viste vores arbejde en betydelig forbedring af UV- og NIR-blokerende egenskaber sammenlignet med tidligere forskning," siger faststofkemiker Fabien Grasset, forskningsdirektør ved det franske nationale center for videnskabeligt arbejde. Forskning (CNRS).

"Bygninger tegner sig for en stor del af det globale energiforbrug," forklarer Grasset, "med en stor del af det årlige energiforbrug i en standardbygning går til køle- og/eller varmesystemer for at holde indendørs temperaturer på behagelige niveauer." Forskere leder efter måder at udvikle vinduesglasbelægninger, der kan blokere for indtrængen af ​​NIR-stråling, så bygninger og endda biler kan forbruge mindre energi for at holde det køligt indeni. Dette skal dog gøres på en måde, der stadig tillader synligt lys at komme ind. Ideelt set ville skadelige UV-stråler også blive blokeret.

Til dette formål fremstillede og analyserede det internationale fransk-japanske forskningssamarbejde ydeevnen af ​​nanokompositter baseret på niobium-tantal-klyngeforbindelser indeholdende chlorid- eller bromidioner.

De fandt ud af, at chlorid-baserede nanoclusters gav den bedste ydeevne med hensyn til at blokere NIR- og UV-stråler og tillade passage af synligt lys. NIR- og UV-blokering af nanoclusterne afhang af deres koncentration, dispersion og oxidationstilstand. Ved at justere disse parametre var holdet i stand til at forbedre nanocluster-ydeevnen.

Nanoclusterne blev dispergeret i en polyvinylpyrrolidon (PVP) matrix, der derefter blev coatet på indium-tin-oxid (ITO) glas. Kombinationen øgede transmittansen af ​​synligt lys, mens den reducerede transmittansen af ​​NIR og UV-stråler i forhold til tidligere forskning. "Dette er meget lovende belægningsmaterialer, der blokerer de mest besværlige NIR-bølgelængder," siger Grasset.

"Vi har en lang historie med japansk-fransk samarbejde," fortsætter han. "Vi var allerede overbevist om, at vi er stærkere ved at arbejde sammen ved at blande vores forskellige kulturer og måder at tænke på. Det internationale LINK-projekt har forstærket denne tro. Vi vil fortsat gøre vores bedste for at gøre yderligere fremskridt i retning af at finde løsninger på problemet med den globale opvarmning. " + Udforsk yderligere

Hydrogelglas:et nyt glasdesign til energibesparelser i bygninger