Ένα νέο γυαλί αφήνει να περνάει το φως αλλά όχι και η θερμότητα

 Από το περιοδικό Nature, Ιούλιος 2003

Ένα νέο συνθετικό υλικό κόβει την υπέρυθρη ακτινοβολία και αντιστρέφει το φαινόμενο του θερμοκηπίου στα κτήρια με μεγάλες γυάλινες επιφάνειες.

Μήπως το γραφείο σας το καλοκαίρι μοιάζει με θερμοκήπιο; Αυστραλοί ερευνητές σχεδιάζουν ένα νέο είδος γυαλιού που επιτρέπει την είσοδο του ηλιακού φωτός αλλά δεν επιτρέπει στο μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας να εισέλθει.

Οι Stefan Schelm και Geoff Smith του Τεχνολογικού πανεπιστημίου του Sydney έχουν αναπτύξει ένα φτηνό πολυμερές, το οποίο, παρεμβαλλόμενο μεταξύ γυάλινων πλακών, κόβει τα μήκη κύματος που προκαλούν θέρμανση, δηλαδή αυτά που βρίσκονται κάτω από το ερυθρό φως και ονομάζονται υπέρυθρες ακτινοβολίες. Όταν κοιτάζουμε προς αυτό υπό αμβλεία γωνία, έχει μια ελαφριά μπλε θαμπάδα. Αλλοιώς φαίνεται διαφανές με μια απόχρωση πράσινου. 

Οι υπάρχουσες υαλοκατασκευές για τον έλεγχο της ηλιακής ακτινοβολίας είτε είναι ακριβές είτε δεν έχουν ικανοποιητική εμφάνιση. Οι ακριβές κατασκευές περιέχουν πολύ λεπτά στρώματα αργύρου, τα οποία απορροφούν το υπέρυθρο. Οι φτηνότερες εναλλακτικές λύσεις περιέχουν χρωστικές ύλες ή βαφές οι οποίες διασπώνται από το ισχυρό φως ή σκεδάζουν το φως και δίνουν στο γυαλί που τις περιέχει μια ομιχλώδη καπνισμένη όψη.  

Το νέο συστατικό της επίστρωσης είναι μια ένωση που λέγεται εξαβορίδιο του λανθανίου (LaB6), η οποία απορροφά την υπέρυθρη ακτινοβολία που βρίσκεται κοντά στο ορατό φως. Κόκκοι από LaB6 διαμέτρου 20-200 χιλιοστά του mm, διασπείρονται σε πλαστικά φύλλα που μπαίνουν με τη σειρά τους σαν σάντουϊτς ανάμεσα σε γυάλινα φύλα.  

Τα σωματίδια αυτά τα οποία είναι μικρότερα από τα μήκη κύματος του ορατού φωτός, δεν σκεδάζουν ισχυρά το  ηλιακό φως. Επιπλέον η διασπορά τους μέσα στο πλαστικό είναι αρκετά αραιή, κι έτσι το πλαστικό παραμένει διαφανές. 

Όταν προστεθούν μόνο 0,02% του βάρους του πλαστικού, τέτοια σωμάτια, η ποσότητα του υπεριώδους που καταφέρνει να περάσει το στρώμα, περιορίζεται μόνο σε 5%. Η ποσότητα αυτή της υπεριώδους ακτινοβολίας είναι πολύ μικρότερη από το 70% που αντιστοιχεί στο σκέτο πλαστικό.