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Dans de nombreuses régions du monde – en particulier dans les pays en développement, où la climatisation n’est pas pratique ou abordable – les gens peignent les toits des bâtiments en blanc afin de refléter la lumière du soleil et de garder ainsi ces bâtiments plus frais. C’est une approche connue sous le nom de « refroidissement radiatif de jour passif », mais un nouveau polymère ressemblant à une peinture pourrait rendre le refroidissement des maisons plus efficace.

Un polymère pour refroidir plus efficacement les maisons

Le problème avec la peinture blanche conventionnelle est le fait qu’elle contient généralement des pigments qui absorbent la lumière ultraviolette et qu’elle ne reflète pas très bien les longueurs d’ondes solaires plus longues. Développé par une équipe de l’université de Columbia, ce polymère ne contient pas de tels pigments. Au lieu de cela, ce matériau poreux utilise de minuscules poches d’air.

Celles-ci sont créées par un processus qui commence par une solution claire consistant en un polymère, un solvant et de l’eau, qui s’applique à une surface – cette surface peut être un toit et des murs extérieurs d’un bâtiment. Au fur et à mesure que le solvant s’évapore, l’eau forme de minuscules gouttelettes dans le polymère. Une fois que l’eau s’évapore à son tour, ce qui reste est une myriade de vides microscopiques (photo ci-dessous), ce qui fait que ce polymère apparaît d’une blancheur très brillante.

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Ce revêtement reflétait plus de 96% de la lumière solaire

Toutes les longueurs d’onde de la lumière solaire sont très efficacement dispersées et réfléchies par ces vides, en raison de la différence d’indice de réfraction entre elles et le polymère environnant. Lors d’essais sur le terrain, l’équipe a démontré que les revêtements du polymère reflétaient plus de 96% de la lumière solaire, minimisant ainsi la surchauffe solaire. De plus, ce matériau présente une émittance thermique élevée, rayonnant à environ 97% de la chaleur dans le ciel.

En conséquence, une perte de chaleur nette peut se produire, le revêtement restant est plus frais que la température extérieure ambiante. Il faisait un total de 6º Celsius plus frais lorsqu’il a été testé dans le climat désertique de l’Arizona et de 3º Celsius plus frais dans le climat tropical du Bangladesh.

Une technologie pour faire face aux vagues de chaleur

De plus, bien que les scientifiques aient utilisé un polymère spécifique, une grande variété d’autres polymères pourraient être utilisés pour une meilleure biocompatibilité. « Le moment est venu de développer des solutions prometteuses et efficaces », a déclaré le scientifique principal Yuan Yang. « Cette année, nous avons connu des vagues de chaleur et des températures records en Amérique du Nord, en Europe, en Asie et en Australie.

Il est maintenant essentiel de trouver des solutions à ce problème climatique et nous sommes ravis de travailler sur cette nouvelle technologie. » La recherche – à laquelle participent également les scientifiques Nanfang Yu et Jyotirmoy Mandal – est décrite dans un article récemment publié dans la revue Science.

Source: Columbia University