Το τσιμέντο που «νικά» τη ζέστη: Πώς το δέρμα του ελέφαντα μπορεί να αλλάξει τα σπίτια του μέλλοντος

Μια νέα προσέγγιση στην παθητική ψύξη των κτιρίων αντλεί έμπνευση από τη φύση. Το δέρμα των ελεφάντων, με τις βαθιές αυλακώσεις και τις μικρές ρωγμές που συγκρατούν νερό και λάσπη, βοηθά τα ζώα να αντιμετωπίζουν τη ζέστη. Καθώς το νερό εξατμίζεται, απομακρύνει θερμότητα από την επιφάνεια. Οι επιστήμονες επιχείρησαν να μεταφέρουν αυτόν τον μηχανισμό σε ένα υλικό κατάλληλο για στέγες και άλλες επιφάνειες κτιρίων.

Η επίστρωση απορροφά μια σταγόνα νερού σε λιγότερο από 50 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Για την κατασκευή της χρησιμοποιούνται κοινό τσιμέντο Portland και διατομίτης, ένα πορώδες φυσικό υλικό που αποτελείται κυρίως από απολιθωμένα υπολείμματα μικροσκοπικών οργανισμών.

Πώς οι ρωγμές συμβάλλουν στην ψύξη

Σε αντίθεση με τις συμβατικές κατασκευές, όπου οι ρωγμές θεωρούνται συνήθως αδυναμία, στη συγκεκριμένη επίστρωση δημιουργούνται σκόπιμα. Το ειδικά σχεδιασμένο δίκτυό τους βοηθά το νερό να εξαπλώνεται και να παραμένει στην επιφάνεια, ενώ οι πόροι του διατομίτη επιτρέπουν τη γρήγορη απορρόφησή του.

Στις εργαστηριακές δοκιμές, οι ερευνητές συνέκριναν τρεις επιφάνειες, χρησιμοποιώντας ίση ποσότητα νερού και παρόμοιες συνθήκες θέρμανσης. Η θερμοκρασία κάτω από την επίστρωση με διατομίτη και σχεδιασμένες ρωγμές έφτασε τους 32°C. Αντίθετα, κάτω από συμβατική επιφάνεια με ρωγμές καταγράφηκαν 42°C, ενώ κάτω από επιφάνεια χωρίς ρωγμές η θερμοκρασία άγγιξε τους 52°C. Η διαφορά των 20 βαθμών αφορά αποκλειστικά τις μετρήσεις κάτω από τις δοκιμαστικές πλάκες και δεν σημαίνει ότι η εφαρμογή του υλικού θα μειώσει κατά το ίδιο μέγεθος τη θερμοκρασία στο εσωτερικό μιας κατοικίας.

Τα εμπόδια πριν από την εμπορική αξιοποίηση

Η τεχνολογία χρειάζεται περαιτέρω δοκιμές για να διαπιστωθεί αν μπορεί να αντέξει μακροχρόνια την ηλιακή ακτινοβολία, τη βροχή, τη σκόνη και τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας.

Καθοριστικό ρόλο θα παίξουν και οι κλιματικές συνθήκες. Σε θερμές και ξηρές περιοχές, η εξάτμιση του νερού είναι ευκολότερη, ενώ σε περιβάλλοντα με υψηλή υγρασία η ψυκτική απόδοση ενδέχεται να περιορίζεται. Παράλληλα, θα πρέπει να εξασφαλιστεί ένας πρακτικός τρόπος τροφοδοσίας των επιφανειών με νερό.

Εφόσον αποδειχθεί ανθεκτική και οικονομικά βιώσιμη, η νέα επίστρωση θα μπορούσε να αποτελέσει μια επιπλέον λύση για την παθητική ψύξη των κτιρίων, περιορίζοντας την ανάγκη για μηχανικό κλιματισμό. Προς το παρόν, τα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά, αλλά απαιτείται περισσότερη έρευνα πριν η τεχνολογία περάσει από το εργαστήριο στις πραγματικές κατασκευές.

Διαβάστε επίσης 

Το Σύμπαν μέσα από τα νετρίνα: Από τον πάγο της Ανταρκτικής στα βάθη της Μεσογείου

Τα μυστικά μακροζωίας της γιγάντιας χελώνας Τζόναθαν - Μετρά 192 χρόνια ζωής