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Nanophotonik: Kühlen mit Wärmeabstrahlung

Ein reflektierender Anstrich soll eingestrahlte Lichtwellen in Wärmestrahlung umbiegen - und am Ende mehr Wärme abstrahlen als absorbieren. Noch ist der Kühlanstrich aber teuer.
Hitze-Abstrahlung mit Nano-AnstrichLaden...

Mit Hilfe eines interessanten Materialanstrichs glauben Forscher, Gebäude in Zukunft einmal besser kühlen zu können: Das extrem dünn aufgetragene Schichtengemisch aus Silizium- und Hafniumdioxid auf einer Silbergrundierung reflektiert 97 Prozent der einstrahlenden Lichtwellen und verändert ihre Wellelänge aufgrund der inneren Struktur ins Infrarote. Die Wärmestrahlung wird dann effektiv durch Abstrahlungshitze in einem Wellenlängenbereich abgegeben, in der sie möglichst die Luft nicht erwärmt, sondern sich jenseits der Atmosphäre im All verliert.

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Hitze-Abstrahlung mit Nano-Anstrich | Ein neuer Dach-Überzug aus dünnen Silizium- und Hafnium-Dioxidschichten wirkt gleichzeitig wie ein Spiegel und wie ein Wärmeabstrahler. Am Ende kühlt er sogar im Sonnenlicht – ohne dabei die Luft über dem Gebäude aufzuheizen. Die Wärmestrahlung geht so direkt in die Kälte des Alls, meinen die Entwickler.

Erste Tests zeigen, dass das Prinzip funktioniert, so die Forscher: Ihr bisher allerdings nur gerade tellergroßer Prototyp kühlt auch bei Sonneneinstrahlung durch die gezielt hervorgekitzelte "photonische Radiations-Kühlung", so die Bezeichnung durch die Forscher, um einige Grad unter die Umgebungstemperatur. In Zukunft möchten sie allerdings in viel größere Dimensionen vorstoßen und ganze Gebäude per Anstrich kühlen. Dies ist ein im Prinzip erstrebenswertes Ziel, weil in den USA etwa rund 15 Prozent des Gesamtstromverbrauches auf laufende Klimaanlagen zurückzuführen sind. Allerdings ist der Anstrich in der jetzigen Form noch deutlich zu kostspielig und muss weiter vereinfacht werden.

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