Группа физиков и материаловедов из Университета Колорадо разработала способ улучшить теплоизоляцию двойного стекла, используемого для окон, путем добавления прозрачного аэрогеля. В своей статье, опубликованной в журнале Nature Energy, группа описывает, как производится их аэрогель и какое повышение энергоэффективности можно ожидать от окон, использующих этот материал. Nature Energy также опубликовала исследовательский брифинг в том же номере журнала, в котором рассказывается о работе, проделанной командой.
Поскольку большинство домовладельцев предпочитают иметь окна , позволяющие им видеть улицу, потери тепла неизбежны. За последние несколько десятилетий потери тепла через окна были улучшены за счет добавления второго стекла — два стекла обычно разделены зазором из изолирующего воздуха. Тем не менее, такие окна не обеспечивают такой же степени изоляции, как изолированные стены. В этом новом подходе команда из Колорадо придумала способ улучшить изоляционные свойства двойного стекла.
Чтобы сделать аэрогель (гель с воздушными карманами внутри), исследовательская группа вымачивала нановолокна целлюлозы, извлеченные из древесины, в воде. Затем древесные нановолокна удаляли и погружали в раствор этанола. После насыщения нановолокна нагревали в печи под давлением, что заставляло этаноловые карманы замещаться воздухом. Затем прозрачные нановолокна были покрыты водоотталкивающим материалом для предотвращения образования конденсата между стеклами.
Готовое изделие заполнило пространство между стеклами. Исследователи отмечают, что новый подход не только обеспечивает большую изоляцию, но и позволяет увеличить расстояние между стеклами, добавляя еще больше изоляции. Испытания показали, что зазор в 2,5 сантиметра обеспечивает такую же степень изоляции, как и изолированная стена.
Исследовательская группа также отмечает, что испытания показали, что светопропускание аэрогеля в видимом диапазоне составляет 97–99%, что, по их мнению, лучше, чем у стекла. Он также имел коэффициент мутности менее 1%.
Теги: полимеры
