انقلابی در معماری سبز؛ خانه‌‌هایی که با فصل‌ها رنگ عوض می‌کنند

ساختمان‌های رنگ روشن گرما را بازمی‌تابانند و خنک‌تر می‌مانند، در حالی که رنگ‌های تیره گرما را جذب می‌کنند، خانه‌های تیره در زمستان حدود چهار درجه گرم‌تر و خانه‌های روشن در تابستان نزدیک به ۶.۵ درجه خنک‌ترند

عکس تزیینی‌ــ طرحی از خانه مدرن‌ــ Canva

یک طراح آمریکایی با الهام از انگشترهای معروف به مودی (mood ring) که از سنگ‌های خاص با قابلیت تغییر رنگ بر اساس دمای بدن ساخته می‌شوند، نوعی رنگ ساختمانی تازه‌ ساخته که با تغییر دما، خودبه‌خود تیره یا روشن می‌شود؛ نوآوری که می‌تواند تا ۳۰ درصد در مصرف انرژی صرفه‌جویی کند و به گفته کارشناسان، راهکاری عملی برای کاهش آثار تغییرات اقلیمی و افزایش هزینه‌های انرژی است.

به گزارش سی‌ان‌ان، جو دوست، طراح و مخترع اهل نیویورک، موفق شده است رنگی هوشمند و سازگار با دما بسازد که می‌تواند در سرمای زمستان تیره و در گرمای تابستان روشن شود. این رنگ که از فناوری موسوم به واکنش ترموکرومیک (Thermochromic response) بهره می‌برد، در دمای پایین‌تر از ۲۵ درجه سانتی‌گراد خاکستری تیره به‌نظر می‌رسد و با افزایش دما به‌تدریج روشن‌تر می‌شود.

دوسِت هنگام طراحی خانه‌ جدیدش در شهر کاتونا در ایالت نیویورک آمریکا (با تابستان‌های گرم و زمستان‌های سرد و برفی)، به دنبال راهی بود تا نمای بیرونی ساختمان بتواند در صرفه‌جویی انرژی و کاهش آثار گرمایش زمین نقش فعالی داشته باشد.

او پس از برخی آزمایش‌های روی مدل‌های کوچک از خانه‌اش دریافت که خانه‌های تیره در زمستان حدود چهار درجه گرم‌تر و خانه‌های روشن در تابستان نزدیک به ۶.۵ درجه خنک‌ترند. بنابراین به این نتیجه رسید که بهترین رنگ، ترکیبی از هر دو حالت است؛ تیره در زمستان و روشن در تابستان.

او برای طرحش از انگشترهای مودی که در دهه‌ ۱۹۷۰ مد شدند و با تغییر دمای بدن، رنگشان عوض می‌شد، الهام گرفت و با استفاده از بلورهای مایع حساس به حرارت، رنگدانه‌ای طراحی کرد که به نور خورشید و دما واکنش نشان می‌دهد. پس از یک سال آزمایش، او با افزودن ماده‌ای محافظ، توانست ماندگاری رنگ را در برابر نور حفظ کند. 

Read More

This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)

رنگ جدید جو بر پایه‌ فناوری موسوم به پاسخ ترموکرومیک عمل می‌کند؛ فرایندی که در آن بلورهای مایع ریز درون رنگدانه‌ها به تغییرات دمای محیط واکنش نشان می‌دهند و آرایش مولکولی خود را عوض می‌کنند. به طوری که در دماهای پایین، ساختار بلورهای مایع به‌گونه‌ای است که طول‌موج‌های بیشتری از نور را جذب می‌کند و رنگ تیره‌تری به سطح می‌دهد، اما با افزایش دما، آرایش مولکولی آن‌ها تغییر می‌کند و بازتاب نور بیشتر می‌شود. در نتیجه رنگ به‌تدریج، روشن‌تر دیده می‌شود.

دوسِت برای دستیابی به این اثر، رنگدانه‌های ترموکرومیک را با رنگ ساختمانی معمولی ترکیب و برای پایداری بیشتر، افزودنی‌های ضد‌اشعه فرابنفش و مقاوم در برابر نور خورشید به آن اضافه کرد. در آزمایش‌های اولیه، رنگ بدون پوشش محافظ در برابر نور خورشید تجزیه می‌شد، اما پس از یک سال آزمون و خطا، او با افزودن یک ترکیب شیمیایی پایدارکننده توانست مقاومت نوری رنگ را چندین برابر افزایش دهد.

به گفته‌ او، در نسخه‌ نهایی، رنگ در دمای زیر ۲۵ درجه سانتی‌گراد خاکستری بسیار تیره دیده می‌شود و با بالا رفتن دما تا حدود ۳۰ تا ۳۵ درجه سانتی‌گراد به‌تدریج به رنگ خاکستری روشن یا تقریبا سفید در می‌آید.

او اکنون برای ثبت اختراعش اقدام کرده است.

بر اساس براوردهای انجام‌شده، این رنگ می‌تواند در مناطق معتدل، مانند بخش‌های وسیعی از آمریکای شمالی، اروپا و آسیا، میانگین مصرف انرژی خانه‌ها را بین ۱۵ تا ۳۰ درصد کاهش دهد.

بنا بر اعلام سازمان بین‌المللی انرژی (IEA) ساختمان‌ها در حال حاضر ۳۰ درصد از کل انرژی جهان را مصرف می‌کنند و بهبود کنترل حرارتی می‌تواند در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای اثر قابل‌توجهی داشته باشد.

دوست می‌گوید این نوآوری که نه‌تنها کارکردی زیست‌محیطی دارد، بلکه از جنبه‌های زیباشناختی نیز جلب توجه می‌کند،‌ می‌تواند برای ساختمان‌های مسکونی، مدارس و کارخانه‌ها به‌کار رود. او اضافه می‌کند که این رنگ‌ها محدود به سیاه و سفید نیستند و می‌توانید آن‌ها را به هر رنگی که بخواهید تنظیم کنید. مثلا خانه‌ای می‌تواند در تابستان آبی روشن و در زمستان آبی تیره باشد.

او پیش‌بینی می‌کند که این رنگ طی پنج تا ۱۰ سال آینده وارد بازار شود، اما آینده‌ تجاری آن را به سیاست‌های انرژی دولت آمریکا وابسته می‌داند. به گفته‌ او، لغو سیاست‌های انرژی پاک در دولت دونالد ترامپ باعث شده است فضای سرمایه‌گذاری در فناوری‌های سبز نامطمئن شود. با این حال، دوسِت امیدوار است با همکاری شرکت‌های رنگ‌سازی یا صنایع شیمیایی، این فناوری را به مرحله تولید انبوه برساند.

او خاطرنشان می‌کند که برای بحران اقلیمی هیچ راه‌حل واحدی وجود ندارد، اما این می‌تواند یکی از گام‌های موثر در مسیر آن باشد.

بیشتر از تکنولوژی