На очередное изобретение «от природы» учёных вдохновил хамелеон: он способен менять цвет в зависимости от температуры воздуха. Изучив его «химию», специалисты разработали покрытие, которое без дополнительных затрат энергии летом может сохранять прохладу в зданиях, а зимой – тепло. Эта система сэкономит существенные объёмы энергии в регионах, где отмечаются заметные колебания сезонных температур.

Многие обитатели пустыни обладают специальной адаптацией, позволяющей им выживать в экстремальных условиях с резкими перепадами суточных (!) температур. Например, хамелеон Намаква из юго-западной Африки владеет отличной способностью к терморегуляции. Он в жаркий день становится светло-серым, чтобы отражать солнечный свет и сохранить прохладу для тела; при понижении температуры (ночью и утром) становится тёмно-коричневым и уже поглощает тепло. Эта уникальная способность животного может быть адаптирована для создания энергоэффективных зданий. Но большинство разработок предназначены для поддержания в зданиях или прохлады, или тепла и не могут переключаться между «режимами». Вдохновленные хамелеоном, китайские ученые разработали ноу-хау.

Чтобы изготовить покрытие, биоинженеры применили термохромные капсулы – это микрочастицы, которые меняют цвет в зависимости от температуры. В них добавили связующие вещества. Созданную суспензию распылили на металлическую поверхность. При нагревании до +20° поверхность начала менять цвет с тёмного на светло-серый. Как только температура достигла +30°, материал стал отражать около 93% солнечных лучей. Даже при нагревании выше 70° на металле не было никаких повреждений. Затем команда протестировала покрытие с тремя обычными материалами: белой краской, синей стальной плиткой и краской с радиационным охлаждением. Эксперимент продолжался в течение четырёх сезонов года на миниатюрных зданиях.

Оказалось, что зимой покрытие немного теплее, чем радиационное, а летом оно значительно холоднее белой краски и стальной плитки. Весной и осенью термохромная краска стала единственной, которая смогла адаптироваться к резким перепадам температур — она переключалась с обогрева на охлаждение даже в течение суток.

Материал «от хамелеона» простой в производстве и относительно бюджетный. По мнению учёных, это покрытие может сэкономить существенные объёмы энергии в регионах, где отмечаются заметные колебания сезонных температур и даже в течение дней–недель. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters, сообщает издание ACS (Американское химическое общество ).