Avec la hausse du prix de l'énergie et les prévisions moroses de la montée des températures du globe, voici une solution de refroidissement particulièrement étonnante pour la maison. Ce méta-matériau polymère transparent promet de grandes choses, et ce, sans électricité.
Un méta-matériau aux propriétés surprenantes
L'hiver dernier, nombreux étaient les Français qui se sont retenus d'allumer le chauffage, faute de revenus suffisants pour encaisser la hausse des prix de l'énergie. L'été, la climatisation est particulièrement énergivore, et pourrait causer les mêmes soucis. Une étude menée par Gan Huang, de l'Université d'Oxford, nous parle d'un polymère très spécial, capable de refroidir un logement efficacement.
Le méta-matériau en question est un polymère micro-photonique multifonctionnel, un nom un peu bâtard, mais concrètement, il est transparent et conçu pour diffuser 73 % de la lumière du soleil. Contrairement aux toits et murs en verre traditionnels, ce matériau offre une meilleure gestion de la lumière et de la chaleur. Avec une transmittance visible de 95 %, il surpasse le verre ordinaire (91 %) et permet tout de même de réduire les problèmes de reflet et de surchauffe.
Source : Nature
Mais l'élément clé de ce méta-matériau réside dans sa capacité à émettre efficacement la chaleur à travers la fenêtre de transmission infrarouge de l'atmosphère terrestre (longueur d'onde λ = ~8–13 μm). Cette capacité permet un refroidissement radiatif passif, c'est-à-dire une dissipation de la chaleur sans aucune consommation d'électricité. Lors des tests réalisés, ce matériau s'est avéré être environ 6°C plus frais que la température ambiante dans des conditions humides. Cette capacité de refroidissement de 97 W/m² pourrait aider à maintenir un peu plus basse la température de nos habitations.
Ce n'est pas tout
Le méta-matériau polymère ne se contente pas de gérer la lumière et la chaleur de manière efficace. Il possède également des propriétés super hydrophobes exceptionnelles, signifiant qu'il repousse l'eau ; ce avec un angle de contact de 152°, comparé aux 26° du verre traditionnel. Cette super hydrophobie signifie que l'eau forme des gouttes et roule facilement sur la surface, emportant avec elle poussières et autres contaminants. Cet effet, souvent comparé à celui des feuilles de lotus, assure un auto-nettoyage remarquable, réduisant ainsi les besoins de maintenance et de nettoyage.
L'innovation ne s'arrête pas là. Ce méta-matériau pourrait également améliorer l'efficacité de la photosynthèse d'environ 9 % comparé aux toits en verre. Cela pourrait avoir des effets positifs pour les serres et autres environnements où la lumière naturelle est essentielle à la croissance des plantes.
Les expériences ont démontré la possibilité d'agrandir ce film de méta-matériau de quelques centimètres carrés à plusieurs mètres carrés, facilitant ainsi son utilisation pour des applications à grande échelle. En assemblant plusieurs cellules de méta-matériau, de grandes surfaces peuvent être couvertes, comme des panneaux solaires.