{"id":17164,"date":"2025-08-27T17:11:00","date_gmt":"2025-08-27T15:11:00","guid":{"rendered":"https:\/\/dzienniknarodowy.pl\/?p=17164"},"modified":"2025-08-27T16:13:44","modified_gmt":"2025-08-27T14:13:44","slug":"polscy-naukowcy-pracuja-nad-nowymi-materialami-do-chlodzenia-i-ogrzewania-budynkow-inspiracja-jest-budowa-motyli","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dzienniknarodowy.pl\/?p=17164","title":{"rendered":"Polscy naukowcy pracuj\u0105 nad nowymi materia\u0142ami do ch\u0142odzenia i ogrzewania budynk\u00f3w. Inspiracj\u0105 jest budowa motyli"},"content":{"rendered":"\n

Zesp\u00f3\u0142 naukowc\u00f3w z\u0142o\u017cony m.in. ze specjalist\u00f3w od nanomateria\u0142\u00f3w, fizyk\u00f3w i zoolog\u00f3w pracuje nad specjalnymi pow\u0142okami, kt\u00f3re mog\u0105 umo\u017cliwi\u0107 zarz\u0105dzanie ciep\u0142em w budynkach. Ich struktura ma przypomina\u0107 budow\u0119 skrzyde\u0142 motyli o ekstremalnie czarnym wybarwieniu oraz niemal bia\u0142ych, kt\u00f3re odpowiednio poch\u0142aniaj\u0105 i odbijaj\u0105 \u015bwiat\u0142o. Innowacyjny materia\u0142 mo\u017ce si\u0119 sprawdzi\u0107 nie tylko w zr\u00f3wnowa\u017conym budownictwie, lecz r\u00f3wnie\u017c przyk\u0142adowo w misjach kosmicznych<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Skrzyd\u0142a czarnego motyla Troides magellanus<\/em> poch\u0142aniaj\u0105 \u015bwiat\u0142o lepiej ni\u017c wiele nowoczesnych materia\u0142\u00f3w opracowanych przez cz\u0142owieka \u2013 wykazuj\u0105 98-proc. absorpcj\u0119 \u015bwiat\u0142a widzialnego. Tak wysoki poziom to efekt z\u0142o\u017conej mikro- i nanostruktury powierzchni, kt\u00f3ra dzia\u0142a jak naturalna pu\u0142apka na \u015bwiat\u0142o. Struktury te odpowiadaj\u0105 tak\u017ce za zdolno\u015b\u0107 silnego odbijania \u015bwiat\u0142a s\u0142onecznego \u2013 w przypadku bardzo bia\u0142ych motyli. Dlatego s\u0105 kluczowe dla regulacji temperatury cia\u0142a tych owad\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n

\u2013 Nasz projekt jest inspirowany strukturami, kt\u00f3re wyst\u0119puj\u0105 w bardzo czarnych motylach i paj\u0105kach. To s\u0105 bardzo ma\u0142e struktury wyst\u0119puj\u0105ce na ich powierzchni zewn\u0119trznej. Okazuje si\u0119, \u017ce to, \u017ce one s\u0105 czarne, to nie jest kwestia pigmentu, tylko w\u0142a\u015bnie bardzo malutkich struktur. Prowadz\u0105c badania nad pow\u0142okami nanostrukturalnymi, zobaczyli\u015bmy, \u017ce struktury, kt\u00f3re w nich wyst\u0119puj\u0105, s\u0105 bardzo podobne do tych, kt\u00f3re wyst\u0119puj\u0105 w naturze. St\u0105d wzi\u0105\u0142 si\u0119 pomys\u0142 na projekt<\/em> \u2013 m\u00f3wi agencji Newseria dr hab. Micha\u0142 Borysiewicz z Centrum Materia\u0142\u00f3w Funkcjonalnych Sieci Badawczej \u0141ukasiewicz \u2013 Instytutu Mikroelektroniki i Fotoniki (IMIF), kieruj\u0105cy projektem Biotherm.<\/p>\n\n\n\n

Specjali\u015bci od nanomateria\u0142\u00f3w, termoelektryki, fizycy, zoolodzy i eksperci od modelowania optycznego pracuj\u0105 nad nowymi, pasywnymi materia\u0142ami grzewczymi i ch\u0142odz\u0105cymi, kt\u00f3re mog\u0105 znacz\u0105co zmniejszy\u0107 zu\u017cycie energii w budownictwie. W sk\u0142ad konsorcjum, obok \u0141ukasiewicz \u2013 IMIF, wchodz\u0105 m.in. Politechnika Warszawska i Uniwersytet Jagiello\u0144ski.<\/p>\n\n\n\n

\u2013 Pr\u00f3bujemy si\u0119 zainspirowa\u0107 przyrod\u0105, aby zrobi\u0107 takie materia\u0142y, kt\u00f3re b\u0119d\u0105 u\u017cyteczne dla cz\u0142owieka <\/em>\u2013 wyja\u015bnia dr hab. Micha\u0142 Borysiewicz. \u2013 Je\u017celi zrobiliby\u015bmy \u2013 co jest naszym celem \u2013 pow\u0142oki, kt\u00f3re s\u0105 bardzo czarne oraz bardzo bia\u0142e, b\u0119dziemy w stanie pasywnie grza\u0107, poch\u0142ania\u0107 ciep\u0142o oraz pasywnie ch\u0142odzi\u0107, czyli odbija\u0107 ciep\u0142o, co mo\u017ce znale\u017a\u0107 zastosowanie w pow\u0142okach stosowanych na budynkach. Realn\u0105 warto\u015bci\u0105 projektu b\u0119dzie wytworzenie pow\u0142ok, kt\u00f3re mog\u0105 by\u0107 zastosowane do zarz\u0105dzania temperatur\u0105 budynk\u00f3w w spos\u00f3b pasywny.<\/em><\/p>\n\n\n\n

\u2013 Nasz materia\u0142 na s\u0142o\u0144cu nie b\u0119dzie si\u0119 grza\u0142, bo b\u0119dzie zaprojektowany w taki spos\u00f3b, \u017ceby odbija\u0142 \u015bwiat\u0142o, nie absorbowa\u0142 go<\/em> \u2013 m\u00f3wi prof. Mariusz Zdrojek z Wydzia\u0142u Fizyki Politechniki Warszawskiej.<\/p>\n\n\n\n

Projekt ma pozwoli\u0107 lepiej zrozumie\u0107, jak dzia\u0142a regulacja temperatury u owad\u00f3w. W jego ramach zostan\u0105 zebrane owady o bardzo czarnych i bardzo bia\u0142ych skrzyd\u0142ach. Nast\u0119pnie naukowcy opisz\u0105 ich zachowania i \u015brodowisko. Zesp\u00f3\u0142 planuje wytworzy\u0107 nowe materia\u0142y na drodze magnetronowego rozpylania katodowego, aby w taki spos\u00f3b uzyska\u0107 struktury analogiczne do tych wyst\u0119puj\u0105cych u owad\u00f3w \u2013 o takich samych w\u0142a\u015bciwo\u015bciach optycznych i termicznych.<\/p>\n\n\n\n

Eksperci z Politechniki Warszawskiej odpowiadaj\u0105 w projekcie za charakteryzacj\u0119 nowych materia\u0142\u00f3w \u2013 b\u0119d\u0105 bada\u0107 poch\u0142anianie i odbicie \u015bwiat\u0142a w szerokim spektrum, czyli oceni\u0105, jak wygl\u0105daj\u0105 w\u0142a\u015bciwo\u015bci optyczne danego materia\u0142u.<\/p>\n\n\n\n

\u2013 Musimy opisa\u0107 parametrami fizycznymi, jak bia\u0142y jest materia\u0142 bia\u0142y, kt\u00f3ry chcemy zrobi\u0107, a jeste\u015bmy w stanie to opisa\u0107 bardzo dok\u0142adnie, oraz jak czarny jest materia\u0142, kt\u00f3ry badamy. B\u0119dziemy mogli dzi\u0119ki temu por\u00f3wna\u0107 materia\u0142y, kt\u00f3re wytworzymy w projekcie, z tymi, kt\u00f3re wytworzy\u0142a natura, \u017ceby zrozumie\u0107 mechanizmy dzia\u0142aj\u0105ce w tych materia\u0142ach w kontek\u015bcie oddzia\u0142ywania ze \u015bwiat\u0142em. Dzi\u0119ki temu potem poprawimy te parametry, \u017ceby uzyska\u0107 jak najbardziej efektywny materia\u0142<\/em> \u2013 wyja\u015bnia prof. Mariusz Zdrojek.<\/p>\n\n\n\n

Finalnie naukowcy planuj\u0105 opracowanie pow\u0142ok, kt\u00f3re zostan\u0105 wykorzystane do budowy modu\u0142\u00f3w termoelektrycznych, a nast\u0119pnie przetestowane w warunkach imituj\u0105cych dzia\u0142anie s\u0142o\u0144ca.<\/p>\n\n\n\n

\u2013 Chcemy zbada\u0107, czy pokrycie takiego modu\u0142u z jednej strony materia\u0142em absorbuj\u0105cym ciep\u0142o, czyli bardzo czarnym, a z drugiej strony bardzo bia\u0142ym, odbijaj\u0105cym ciep\u0142o, spowoduje wytworzenie w spos\u00f3b efektywny energii elektrycznej \u2013 <\/em>m\u00f3wi dr hab. Micha\u0142 Borysiewicz. <\/p>\n\n\n\n

\u2013 Pokazali\u015bmy fizycznymi metodami badawczymi, \u017ce dany materia\u0142 bardzo dobrze odbija \u015bwiat\u0142o s\u0142oneczne, widzialne, czyli robi to w bardzo podobny spos\u00f3b jak skrzyd\u0142a motyli, kt\u00f3re w spos\u00f3b niemal\u017ce doskona\u0142y odbijaj\u0105 \u015bwiat\u0142o<\/em> \u2013 podkre\u015bla ekspert Wydzia\u0142u Fizyki Politechniki Warszawskiej.<\/p>\n\n\n\n

Naukowcy podkre\u015blaj\u0105, \u017ce projekt jest na zbyt wczesnym etapie, by deklarowa\u0107, co zostanie wdro\u017cone. Widz\u0105 w nim jednak du\u017cy potencja\u0142 do zaimplementowania w codziennym \u017cyciu, m.in. w zr\u00f3wnowa\u017conym budownictwie mieszkaniowym czy komercyjnym. Pow\u0142oki mog\u0105 w przysz\u0142o\u015bci pokrywa\u0107 elementy budynk\u00f3w lub urz\u0105dze\u0144 i cz\u0119\u015bciowo zast\u0119powa\u0107 systemy klimatyzacyjne czy grzewcze o wysokim zu\u017cyciu energii, bez potrzeby zasilania zewn\u0119trznego. Badacze oceniaj\u0105, \u017ce zastosowanie bioinspirowanych pow\u0142ok mo\u017ce prowadzi\u0107 do istotnych oszcz\u0119dno\u015bci energii w budynkach, kt\u00f3re odpowiadaj\u0105 za oko\u0142o 40 proc. ca\u0142kowitego zu\u017cycia energii w Unii Europejskiej.<\/p>\n\n\n\n

\u2013 Wytworzone przez nas materia\u0142y bardzo czarne b\u0119dziemy testowa\u0107 w zastosowaniach optycznych, gdzie powinny wy\u0142apywa\u0107 \u015bwiat\u0142o rozproszone, podnosz\u0105c wydajno\u015b\u0107 detektor\u00f3w, obiektyw\u00f3w kamer i tego typu rzeczy. My\u015blimy te\u017c o stosowaniach w technologii kosmicznej, gdzie materia\u0142y czarne pozwol\u0105 ogrzewa\u0107 w naturalny spos\u00f3b na przyk\u0142ad satelity, a materia\u0142y bia\u0142e pozwol\u0105 odbija\u0107 \u015bwiat\u0142o, \u017ceby ch\u0142odzi\u0107 je przy wystawieniu bezpo\u015brednim na s\u0142o\u0144ce <\/em>\u2013 wymienia dr hab. Micha\u0142 Borysiewicz. \u2013 Materia\u0142y bia\u0142e te\u017c mog\u0105 si\u0119 przyda\u0107 do ogniw s\u0142onecznych, \u017ceby odbija\u0107 wi\u0119cej \u015bwiat\u0142a z otoczenia i kierowa\u0107 je na ogniwa s\u0142oneczne, zwi\u0119kszaj\u0105c ich sprawno\u015b\u0107.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Ca\u0142kowity bud\u017cet projektu to ok. 2,2 mln z\u0142. Jest on finansowany ze \u015brodk\u00f3w Narodowego Centrum Nauki w ramach konkursu NCN OPUS.<\/p>\n\n\n\n