Прозрачные крыши и стены хорошо решают проблему естественного освещения и, соответственно, экономии электроэнергии. Однако у них есть недостатки: блики, перегрев стекла (нужно включать системы кондиционирования), да и незашторенные окна порой привлекают любопытные взгляды. В Технологическом институте Карлсруэ (Германия) разработали уникальный метаматериал, решающий эти проблемы. Разработка прошла успешное тестирование в университетском кампусе.

Инновационное покрытие сделано на полимерной основе. Поверхность состоит из микроскопических силиконовых пирамидок, каждая шириной всего 10 микрон, что в 10 раз тоньше диаметра волоса. Можно сказать, что это тончайшая плёнка, которую реально клеить на стандартное стекло. При этом она пропускает больше света: коэффициент пропускания видимого спектра метаматериала (95%) против 91% в обычных окнах. В то же время, метаматериал рассеивает 73% солнечного света (плёнка при этом выглядит матовой), создавая комфортную и приватную среду в помещении.

Ещё ценное свойство данного покрытия – способность охлаждать внутренние помещения, отправляя тепло обратно в атмосферу. Это явление называется радиационным охлаждением; оно основано на том, что атмосфера Земли прозрачна для инфракрасных волн. Тесты показали, что в помещениях, где применяли разработку, было на 6° прохладнее, чем снаружи. Подобная характеристика плёнки позволит обеспечить пассивное охлаждение и снизить зависимость от кондиционеров.

Важно, что метаматериал обладает свойствами самоочищения благодаря супергидрофобной поверхности (это тонкий поверхностный слой, который отталкивает воду и любые капли), что делает его лёгким в уходе. По мнению разработчиков, инновационное покрытие представляет собой прогресс в области конструкций с прозрачными элементами, обеспечивая улучшенный комфорт, конфиденциальность и энергоэффективность. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.