Çok sayıda cam yüzeye sahip olmak bir odayı aydınlatabilir, ancak aynı zamanda meraklı gözlerinin yanı sıra çok fazla ısının da içeri girmesine neden olabilir. Yeni bir meta malzeme yalnızca ışığa karşı daha şeffaf olmakla kalmıyor, aynı zamanda mahremiyet sağlıyor, içerideki odayı soğutuyor ve otomatik olarak kendini temizliyor.
Polimer bazlı Mikro-fotonik Çok Fonksiyonlu Meta Malzeme (PMMM) olarak bilinen ekibin eseri, normal bir cam panele yapıştırılabilen ince bir film şeklini alıyor. Özelliklerini, her biri sadece 10 mikron genişliğinde piramit deseniyle kazınmış yüzeyinin mikroskobik yapısından alıyor.
Bu mini piramitler kendilerine çarpan ışığın %73’ünü dağıtıyor ve bu da malzemeye buzlu bir görünüm kazandırıyor. Ancak buna rağmen, ışığa karşı normal camdan şaşırtıcı derecede daha şeffaftır; çoğu camın %91 geçirgenlik oranına kıyasla %95 geçirgenlik gösteriyor. Ekip, bunun sadece insanlar için değil bitkiler için de daha konforlu bir aydınlatma sağladığını söylüyor.
Araştırmanın baş yazarı Gan Huang, “Malzeme çatılarda ve duvarlarda kullanıldığında, iş ve yaşam için aydınlık ancak parlamayan ve mahremiyet korumalı iç mekanlara olanak tanıyor” dedi. “Seralarda yüksek ışık geçirgenliği verimi artırabilir çünkü fotosentez verimliliğinin cam çatılı seralara göre %9 daha yüksek olduğu tahmin edilmektedir.”
PMMM’nin en havalı numarası (amaçlanan), ısıyı doğrudan uzaya ışınlama ve böylece bir odayı soğutma yeteneğidir. Kulağa bilimkurgu gibi geliyor ama bu, Dünya atmosferinin kızılötesi dalga boylarına karşı şeffaf olması gerçeğinden yararlanan, ışınımsal soğutma adı verilen, iyi çalışılmış bir olgudur. Evreni devasa bir soğutucu olarak kullanan testler, malzemenin odayı ortam havasından 6 °C (10,8 °F) daha soğuk tuttuğunu gösterdi.
Yeni malzemeden yapılan film kendi kendini temizliyor. Minik piramitlerle dolu yüzey, su damlacıklarının altında bir hava tabakası tutuyor, böylece damlalar hemen yuvarlanarak toz veya kiri de beraberlerinde götürüyor. Teknik olarak bu, onu 152 derecelik temas açısıyla süperhidrofobik yapıyor.
Huang, “Malzeme aynı anda güneş ışığının iç mekanlarda kullanımını optimize edebilir, pasif soğutma sağlayabilir ve klimaya olan bağımlılığı azaltabilir” dedi. “Çözüm ölçeklenebilir ve çevre dostu bina inşaatı ve kentsel gelişim planlarına sorunsuz bir şekilde entegre edilebilir.”
