Geçtiğimiz birkaç on yılda, sürdürülebilir inşaat malzemelerinde karbon nötrlüğü ve sürdürülebilirlik gibi özelliklere odaklanan yenilikçilerle birlikte bir devrim yaşandı. Özel olarak tasarlanmış bambudan şeffaf cam filmlerine kadar en iyi yapı malzemelerinden bazıları enerji verimliliğine odaklanmıştır. Bu hafta, Colorado Boulder Üniversitesi’ndeki fizikçilerden oluşan bir ekip yeni bir pencere yalıtım malzemesi duyurdu: Mesoporous Optically Clear Heat Insulator veya kısaca MOCHI. Hayır, MOCHI bir tatlı değil; ısıyı hapseden şeffaf bir malzeme ve bu, enerji verimliliğinin geleceğini değiştirebilecek buluşlardan biri.
Mezo Gözenekli Optik Olarak Berrak Isı Yalıtkanı oldukça ağız dolusu olduğundan, gerçekte ne anlama geldiğini ve ne işe yaradığını deşifre etmek için onu parçalara ayıralım. Nano ölçekte, mezo-gözenekli basitçe “orta büyüklükteki açıklıklar” anlamına gelir ve bir malzemedeki gözenek ağını ifade eder. Bu gözenekler yüzey alanını artırarak malzemenin hava ve gazları tutmasını mümkün kılar. Havanın termal iletkenliği çok düşük olduğundan neredeyse tüm yalıtkanlar temelde sadece hava tutuculardır. Son yıllarda malzeme bilimciler havayı daha iyi hapsetmek için orta gözenekli malzemelerle çalışıyorlar; NASA’nın Mars gezicilerindeki elektronikleri yalıtmak için kullandığı aerojeller buna bir örnektir.
Ancak çalışmanın kıdemli yazarı Ivan Smalyukh’un da belirttiği gibi, “Şeffaf yalıtkanlar bulmak gerçekten zor.” MOCHI, ısıyı geleneksel bir yalıtkan gibi hapseder ve içerisini görecek kadar net kalarak manzaranın keyfini çıkarmanıza olanak tanırken evinizi sıcak ve rahat tutar.
Şeffaf pencere yalıtımı olanaklarını keşfedin
Enerji Bakanlığı’na göre, pencereler bir evin ısı kaybının yaklaşık %30’unu oluşturuyor; bu nedenle şeffaf bir çözüm bulmak, evlerin enerji maliyetlerinin azaltılmasına yardımcı olacaktır; bu da binaların dünya çapındaki enerji tüketiminin yaklaşık %40’ını oluşturduğu dikkate alındığında oldukça önemlidir. Bu yenilik, NASA’nın aerojellerini mümkün kılan baloncuklu ambalaj teknolojisinin aynısına dayanıyor ancak aerojellerdeki gözenekler rastgele dağılıyor ve bu da bulutlu veya dumanlı bir görünüme neden oluyor. MOCHI’de amaç şeffaflıktı ve bu, daha sonra hava ile değiştirilen özel bir molekül çözeltisi kullanılarak elde edildi. Nihai üründe hava, bu yeni mezo-gözenekli malzemenin toplam hacminin yaklaşık %90’ını oluşturur.
UC Boulder ekibinin yeni MOCHI malzemesinin nasıl çalıştığını daha iyi anlamak için, birbirlerine çarptıklarında ısının bir molekülden diğerine nasıl aktarıldığını hayal edin. Moleküller birbirine ne kadar çok çarparsa o kadar ısınır ve o kadar hızlı gider. Mezogözenekli bir malzemede gözeneklerin duvarları moleküllerin birbirine çarpmasını önler, bu da ısı transferini durdurur. Smalyukh, “Moleküllerin birbirleriyle serbestçe çarpışma ve enerji alışverişi yapma şansı yok” dedi.
MOCHI malzemeleri potansiyel olarak yalıtkanlardan çok daha fazlasıdır. Bu malzeme ısıyı hapsettiğinden, eğer ondan yararlanılırsa fırsatlar sonsuzdur. Smalyukh’un belirttiği gibi, “Biraz bulutlu bir gün olsa bile, yine de çok fazla enerji kullanabilir ve bunu suyunuzu ve binanızın içini ısıtmak için kullanabilirsiniz.”
