Пигмент, открытый древними египтянами, поможет охлаждать дома и собирать солнечную энергию

Пигмент под названием египетский синий представляет собой двойной силикат меди и кальция.
Фото DEZALB/pixabay.com.

Египетский синий – сегодня это название глубокого, насыщенного цвета, а в химии также обозначение двойного силиката меди и кальция. Этот пигмент был создан египтянами тысячи лет назад и использовался в основном при создании изображений богов и фараонов.

Современные учёные нашли ещё одно применение удивительному по своей красоте веществу – далёкое от искусства, зато перспективное и полезное.

Учёные из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, США, выяснили, что соединение, которое придавало синий оттенок древним чашам и статуэткам, можно использовать для экономии и даже производства электроэнергии.

По данным исследователей, пигмент может повысить энергоэффективность за счёт охлаждения крыш и стен домов, а также обеспечить выработку солнечной энергии, собирая свет через окна.

Предыдущие работы показали, что поверхности, покрытые египетским синим, поглощают видимый свет и излучают его в ближнем инфракрасном диапазоне (длина волны 0,74—2,5 микрометров).

Теперь же специалисты установили, что флуоресцентный эффект пигмента может быть в десять раз выше, чем считалось ранее.

Команда измеряла температуру поверхностей, которые были покрыты египетским синим или похожими соединениями и подвергались воздействию солнечного света. Оказалось, что эти пигменты способны излучать столько же или почти столько же фотонов, сколько поглощают. Энергоэффективность такого процесса достигает 70%, поскольку так называемые инфракрасные фотоны несут меньше энергии, чем видимые.

Это открытие помогает понять, какие цвета наиболее эффективны для охлаждения крыш и фасадов зданий, особенно в условиях жаркого климата.

Согласно общепринятому мнению, самым очевидным в этом смысле является использование белого цвета, который отражает солнечные лучи. Однако многие владельцы из эстетических или других соображений выбирают иные цвета. Не так часто можно встретить дом с белой крышей.

Ранее та же команда показала, что рубиново-красные флуоресцентные пигменты работают не менее эффективно, чем белые. Египетский синий станет новым пунктом в этом "меню", пишут исследователи.

Однако, помимо охлаждающего потенциала, египетский синий обладает ещё одним важным свойством: его можно использовать для сбора солнечной энергии. Если нанести пигмент на окна и поместить по краям фотоэлектрические элементы, это позволит преобразовывать энергию ближнего инфракрасного излучения в электричество.

Специалисты полагают, что подобные решения уменьшат потребность в кондиционировании воздуха в зданиях и помогут снизить эффект теплового острова в мегаполисах. Отражая солнечные лучи, новые покрытия на основе египетского синего будут отправлять меньше тепла в атмосферу (а значит, и парниковый эффект будет ниже).

Научная статья по итогам этой работы была опубликована в издании Journal of Applied Physics.

Добавим, что ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о других охлаждающих материалах: некоторые из них способны снижать температуру любой поверхности, другие – охлаждать кожу человека, а третьи будут использоваться для строительства домов будущего.

Сегодня