s extrêmes de chaleur de plus en plus menacent de devenir la norme, les scientifiques ont inventé une nouvelle façon de refléter la lumière du soleil et de la chaleur du faisceau loin des bâtiments tout droit dans l'espace.

Un nouveau matériau - et un nouvelle science appelée nanophotonique - pourrait offrir un moyen révolutionnaire de refroidir les villes boulangères de demain.

Les climatologues ont averti à plusieurs reprises plus extrêmes de chaleur deviendront la norme, et aussi que lorsque les températures atteignent des niveaux potentiellement dangereux, la les coûts énergétiques des nouveaux investissements en climatisation va considérablement réinjecter dans le réchauffement encore plus global.

Libérer la chaleur

Mais Aaswath Raman, associé de recherche dans le Laboratoire de Ginzton à l'Université de Stanford, en Californie, rapporte avec des collègues dans Nature journal que sept couches d'oxyde d'hafnium et de dioxyde de silicium sur un toit pourraient faire quelque chose de très surprenant.

Ils pourraient directement refléter 97% de la lumière du soleil loin du bâtiment, et en même temps relâcher la chaleur dans exactement la bonne fréquence infrarouge pour traverser l'atmosphère terrestre comme si elle n'était pas là.

Dans les essais de jour en plein air qui ont duré cinq heures, les températures dans la structure sous le nouveau matériau sont tombées à 4.9 ° C en dessous des températures extérieures. Et cet effet a été réalisé sans aucune utilisation de l'électricité.

Cette nouvelle technique, que les scientifiques appellent le refroidissement radiatif photonique, pourrait offrir de nouvelles façons de préserver la nourriture, de refroidir les vaccins et de sauver des vies dans des régions tropicales appauvries, loin de tout approvisionnement en électricité.

"Ce que nous avons fait est de créer un moyen qui devrait nous permettre d'utiliser la froideur de l'univers comme une source de chaleur pendant la journée"

Le dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre absorbent la lumière infrarouge et stockent ainsi la chaleur des combustibles fossiles ? mais pas aux longueurs d'onde comprises entre 8 et 13 micromètres.

Puisque cette «fenêtre de transparence» dans l'atmosphère peut être exploitée pour rayonner la chaleur directement dans l'espace, les auteurs disent: «L'obscurité froide de l'univers peut être utilisée comme ressource thermodynamique renouvelable, même pendant les heures les plus chaudes de la journée.

La science relativement nouvelle des nouveaux matériaux - et les propriétés inattendues des matériaux anciens lorsqu'ils sont fabriqués en couches de seulement quelques atomes d'épaisseur - continue de surprendre.

La science a déjà livré des cellules photovoltaïques qui transforment directement la lumière en courant, des métaux intelligents capables de détecter leurs propres fractures, ainsi que des tissus hydrofuges qui restent en permanence propres.

Les chercheurs ont commencé à Stanford avec des couches d'oxyde d'hafnium, - un matériau inerte, déjà utilisé dans les semi-conducteurs et des revêtements optiques - et le dioxyde de silicium, un composé également connu comme la silice ou le quartz, et largement utilisé à la fois en micro-électronique et comme additif alimentaire.

Propriétés inattendues

Ils ont ainsi pu façonner, sur une fine base argentée, un film ultramince qui possédait deux propriétés inattendues: un réflecteur quasi-parfait de la lumière visible et un émetteur efficace pour la lumière infrarouge. Le tissu est juste 1.8 microns d'épaisseur - un micron est un millionième de mètre - et pourrait être pulvérisé sur les structures.

Il y a des problèmes à résoudre. La première pratique est de savoir comment obtenir la chaleur de l'intérieur du bâtiment dans son nouveau revêtement extérieur super efficace. La seconde consiste à trouver des moyens de fabriquer les produits en quantités industrielles, puis à déterminer comment les utiliser le plus efficacement possible. Mais il offre une nouvelle façon de penser à l'efficacité énergétique.

"Chaque objet qui produit de la chaleur doit déverser cette chaleur dans un puits de chaleur", a déclaré Professeur Shanhui Fan, Scientifique de Stanford et l'un des auteurs du rapport. «Ce que nous avons fait, c'est créer un moyen qui devrait nous permettre d'utiliser la froideur de l'univers comme un dissipateur de chaleur pendant la journée.»

- Climate News Network

À propos de l’auteur

Tim Radford est un journaliste indépendant. Il a travaillé pour The Guardian pour 32 ans, devenant (entre autres choses) lettres éditeur, rédacteur en chef des arts, éditeur littéraire et rédacteur scientifique. Il a remporté le Association of Science Writers britanniques prix pour écrivain scientifique de l'année quatre fois. Il a siégé au comité britannique pour le Décennie internationale de la prévention des catastrophes naturelles. Il a donné des conférences sur la science et les médias dans des dizaines de villes britanniques et étrangères. 

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