В продължение на последното десетилетие изследванията в областта на пасивното радиативно охлаждане се фокусираха върху намаляване на температурата на повърхността под околната температура чрез отражение на слънчевата светлина и излъчване на топлина в космоса. Тази неуморна работа доведе до значителни напредъци, но също така предизвика нежелан страничен ефект: покритията, проектирани да излъчват максимално количество топлина през деня, продължават да го правят и през нощта. В резултат на това сградите с такива материали стават по-студени от необходимото и понякога изискват допълнително отопление.

През 2025 г. изследователи от катедрата по строително инженерство в Университета Монаш разработиха керамика, която решава проблемите с дневното охлаждане и нощното прекалено охлаждане. Материалът намалява температурите на повърхността с приблизително 19.5°C през деня, като ограничава нощното охлаждане до около 3.3°C. Изследователите описват производителността на новата керамика като "самоадаптивна", а не просто високо ефективна.

0:51 мин.

Лидерът на Мианмар пристигна във Виетнам за укрепване на двустранните отношения Германия предприема мерки срещу саботажи на електрическите мрежи Четирима ливанци се завърнаха у дома след задържане в Израел

Основният принцип на радиативното охлаждане е сравнително прост. Високата отражателност на слънчева светлина предотвратява абсорбцията на слънчеви лъчи, докато високата емисивност в средния инфрачервен спектър позволява на материала да излъчва собствената си топлина директно в атмосферата и в космоса. Когато се опитваме да максимизираме тези две свойства, можем да постигнем впечатляваща повърхност за охлаждане през деня. Проблемът обаче е, че свойството за средно инфрачервено излъчване не спира през нощта.

Керамиката, разработена от екипа на Монаш, предлага алтернативен подход спрямо другите технологии за селективно охлаждане. Вместо да проектират керамиката като селективен излъчвател, те създадоха широкоспектърен излъчвател с висока отражателност (0.98) и широка емисивност в средния инфрачервен диапазон (0.94). Керамиката е изградена от кухи сфери SiO2 и наночастици Al2O3; кухите сфери създават редовна микропореста мрежа, а дифузията между двата материала по време на синтероването фиксира структурата.

Тази микропореста структура осигурява висока слънчева отражаемост (0.98) и широка емисивност в средния инфрачервен диапазон (0.94). Вместо да излъчва топлина само към небето, широкоспектърният дизайн също обменя топлина с околния въздух и повърхности на сградите, което компенсира част от непрекъснатото радиативно загуба през нощта и ограничава прекаленото охлаждане.

0:30 мин.

Cathay Pacific отменя полетите си до Дубай и Рияд до края на ноември Как лесно да премахнете дъвка от различни повърхности: Метод със замразяване и остъргване ЕС подкрепя американската икономическа кампания срещу Иран

При полеви условия под интензивна слънчева светлина керамиката демонстрира максимално намаление на температурата от 19.5°C под околната температура през деня. През нощта, когато повечето радиативни охладители продължават да излъчват и следователно имат температура под околната, керамиката ограничава намалението до само 3.3°C. Тази разлика е важна: колкото по-малка е разликата между температурите през деня и нощта, толкова по-малко вероятно е структурата да се нуждае от допълнително отопление заради прекомерно охладена повърхност.

Керамиката също така демонстрира своята самоадаптивна природа при облачно и замърсено време, когато производителността на радиативните охладители обикновено е нарушена поради затваряне на атмосферния прозорец. Освен това керамиката е лека, водоустойчива, механично здрава и цветна; всички тези качества я правят подходяща за строителни материали.

Изследователският екип от Монаш работи и върху радиативен охладител от циментова основа, известен като "Мултискейл архитектура на високоефективен пасивен дневен радиативен охладител". Според проучване от 2026 г., комбиниращо медена циментова структура с наноинженерни порести полимери, този композит постига слънчева отражаемост от 94.9% и дълговълнова инфрачервена емисия от 97.0%.

1:42 мин.

Растенията откриват механични стимули без нервна система – какво стои зад този удивителен процес? Игри с мигранти: Белият дом стартира платформа с аркадни игри с MAGA тематика Пакистанските сили ликвидираха 12 терористи при операция в Белуджистан

При тестове при обстановка с температура около 65°C композитът осигурява охлаждащ ефект под околната температура от около 9.6°C и нетна охлаждаща мощност от около 196.8 W/m2. Работите показват как изследователите в Монаш се справят с два основни инженерни проблема едновременно – създаването на механично здрави радиативни охладители, които ефективно охлаждат през деня и не прекаляват през нощта.

Според доклад на Международната агенция по енергията от 2018 г., климатичните системи представляват около една пета от електричеството, използвано в сградите по света. Без по-строги стандарти за ефективност глобалното търсене на охлаждане се очаква да се утрои до 2050 г. Новият материал предлага решение за намаляване на енергийните разходи без необходимост от електрическа енергия.

Все пак работата по тези материали не е завършена. Необходими са пълни сезонни тестове в реални условия вместо контролирани тестови площадки, за да се докаже работоспособността им през цялата година. Производството на керамиката в индустриален мащаб и нейното внедряване в стандартни покриви или фасади също представляват предизвикателство.

Основната идея зад тези материали обаче се различава от повечето проучвания в областта на пасивното охлаждане досега – те търсят баланс между силното дневно охлаждане и ограниченото нощно охлаждане като един общ проблем.