Вчені з Пенсильванського університету розробили недорогу цементну плитку, яка охолоджує будівлі за рахунок уловлювання та повільного випаровування води, надихнувшись особливостями шкіри африканських слонів. Цей матеріал вбирає, утримує та повільно випаровує воду, що дозволяє знижувати температуру поверхонь без використання електроенергії, повідомляє Tech Xplore.

Африканські слони не пітніють, але витримують спеку завдяки товстій шкірі з мережею тріщин, у яких затримується вода. Коли слони оббризкують себе водою, вона повільно випаровується, поступово охолоджуючи їх. Про це розповіла доцент кафедри архітектури Школи дизайну імені Вейцмана Доріт Авів.

Експерименти показали, що під час інфрачервоного нагрівання та періодичного поливу температура під плитками залишалася стабільною на рівні 32 °C. Для порівняння, температура тріснутої комерційної штукатурки піднімалася до 42 °C, а нетріснутої – до 52 °C. За словами колеги Авів, Шу Яна, такий пасивний охолоджувальний фасад може знизити температуру поверхні на 6–11 °C порівняно з традиційною штукатуркою.

Плитка є повністю пасивною системою, що охолоджує «шкіру» будівлі без потреби в електроенергії. Вчені створили мережу тріщин, які діють як капіляри, спрямовуючи воду по поверхні та утримуючи її на місці. Зазвичай тріщини в будівельних матеріалах вважають ознакою зносу, але тут вони виконують функцію водних каналів.

Для виготовлення плитки дослідники змішали портландцемент із пористим матеріалом – діатомовою землею, отриманою зі скам’янілих водоростей. Після формування плиток і часткової гідратації матеріал сушать у контрольованих умовах, що викликає передбачуване утворення сітки тріщин. Мікроскопічні пори вбирають воду, а тріщини розподіляють її по поверхні, забезпечуючи тривалий контакт і поступове випаровування.

Шестикутна структура плитки змушує воду рухатися зигзагоподібно, що дозволяє зберігати вологу до 20 годин і забезпечує стабільне охолодження. Вчені також зазначили, що вода швидко проникає в плитку, не відскакуючи від поверхні.

Раніше дослідники з Університету Маямі запропонували замінювати частину цементу біовугіллям із водоростей, що дозволяє бетону поглинати вуглекислий газ під час затвердіння. Вони працюють із водоростями, вирощеними в Південній Флориді, і перетворюють їх на біовугілля, яке додають до цементних сумішей, щоб покращити екологічність матеріалів.