Исследователи Сеульского национального университета представили инновационную технологию управления температурой, которая использует единственный материал — силиконовый полимер PDMS (полидиметилсилоксан) — для обеспечения как охлаждения, так и обогрева без потребления электроэнергии.
Технология двойной функции
Команда профессора Ын Хван Ко из отдела машиностроения разработала метод лазерной обработки PDMS с регулируемой интенсивностью. При воздействии высокоинтенсивного лазера поверхность полимера превращается в белую пористую структуру, которая отражает солнечное излучение и излучает тепловую энергию, обеспечивая охлаждающий эффект. Низкоинтенсивный лазер создаёт чёрную пористую структуру, которая поглощает солнечный свет и генерирует тепло.
Экономический эффект
Компьютерное моделирование показало впечатляющие перспективы применения технологии в строительстве. При интеграции материала в кровельные конструкции прогнозируется сокращение годовых расходов на отопление и охлаждение до 26,5%. Это делает технологию привлекательной для девелоперов, стремящихся к энергоэффективному проектированию и сокращению операционных затрат.
Простота производства — единый материал и одностадийный лазерный процесс — обеспечивает конкурентное преимущество перед традиционными многокомпонентными системами терморегуляции, требующими различных материалов и сложных технологических цепочек.
Перспективы применения
Помимо строительства, исследователи видят потенциал технологии в «плюс-энергетических» приложениях. Температурный градиент между охлаждающей и нагревающей поверхностями может использоваться для создания солнечных термоэлектрических генераторов, производящих электроэнергию из тепловых различий. Такие системы способны снизить зависимость от традиционных электросетей.
Практическое значение
В условиях энергетического кризиса и климатических изменений решения с нулевым энергопотреблением становятся критически важными. Разработка SNU предлагает парадигмальный сдвиг в подходах к терморегуляции, заменяя энергозатратные системы на пассивные материалы с двойной функцией.
Профессор Ко подчеркнул, что способность переключаться между обогревом и охлаждением с использованием стандартизированного материала и единого лазерного процесса фундаментально меняет представление об управлении тепловой энергией. Технология уже опубликована в авторитетном журнале Joule (DOI: 10.1016/j.joule.2025.102007), что подтверждает её научную значимость и воспроизводимость.
Исследование SNU
Монолитная интеграция радиационного охлаждения и солнечного нагрева с помощью лазерно-индуцированного пиролиза
Для разработчиков и стартапов технология представляет интерес как платформа для создания продуктов нового поколения: энергонезависимых панелей для зданий, термоактивных покрытий для транспорта и промышленного оборудования, а также компонентов для гибридных энергосистем. Инвесторы могут рассматривать направление пассивной терморегуляции как перспективный сегмент климатического технологического рынка с растущим спросом на устойчивые решения.