פוג'פילם מפתחת סרט אורגני עמיד בחום

פיתוח חומרים חדשים בעלי ביצועים גבוהים מהווה ציר מחקר עדיף ביפן, הן בלימודים והן בתעשייה. בהקשר זה, באוגוסט 2012 הודיעה AIST כי פיתחה חומר אורגני חדש עם ביצועים חסרי תקדים. בהתבסס על קופולימר מוליך (PEDOT: PSS), חומר זה משיג את ערך ההמרה החשמלי הגבוה ביותר בעולם לחומר אורגני בזכות המוליכות החשמלית שלו.

מחומר זה פיתחה פוג'יפילם מודול המרה תרמואלקטרי אותו הציגה בכנס "ננו טק 2013" שהתקיים בטוקיו בין 30 בינואר ל -2 בפברואר. החומר המשמש למודול זה נגזר מזה שפיתח AIST ופותח בשיתוף סוכנות המחקר. על פי חברת Fujifilm, המודול השיג ערך המרה תרמו-אלקטרי שיא שהיה הגבוה ביותר בעולם. ואכן, אם הערך של דמות הכשרון ZT (כמות חסרת ממד) שהושג הוא בסדר גודל של 0,27 עבור החומר שפותח על ידי AIST, פוג'יפילם מודיע שהוא הגיע לערך גבוה בהרבה ממנו. לא רצה לחשוף לעת עתה.

מודול ההמרה החשמלי שפותח על ידי פוג'ילם הוא בהספק של כמה mW, שווה ערך לזה של לייזר CD-ROM. זה יכול לייצר חשמל מהפרש טמפרטורה של 1 מעלות צלזיוס. Fujifilm שוקלת בימים אלה שימושים למודול זה בתחום הרפואי (כמקור אנרגיה למכשירי ניטור רפואיים) ואנרגיה (המותקנת בחלק האחורי של לוח פוטו-וולטאי). פרטים טכניים על מודול זה יוכרזו בקונגרס ה- JSAP ה -60 שיתקיים בתאריכים 27-30 במרץ 2013 במחוז קנגאווה.

לחסום חום, לא לשקף אותו
מדידת הקצב שבו חום נטען או נספג ולאחר מכן קצב העברתו דרך החומר נקראת ערך "R". מקדם התנגדות זה מאט אך אינו מונע טעינה והעברת חום.
זו הסיבה שהחומרים הללו "צריכים להיות עבים יותר" כדי לספק תועלת כלשהי. Super Therm® סופג את חום השמש ואינו דורש עובי - מבטל למעשה מדידת ערך (R).
ל-Super Therm® יש ארבע (4) תרכובות קרמיות. שְׁלוֹשָׁה
מהתרכובות הללו מתאימות
שלוש מהתרכובות הללו תואמות את גודלו של כל גל של קרינת שמש כדי לחסום את עומס החום. הקרמיקה הרביעית היא בעלת צפיפות כה נמוכה שחום אינו יכול להיטען אל פני השטח של Super Therm® ולכן אינו יכול להיספג ולהעבירו. זו הסיבה שהמשטח של Super Therm® אינו מסתכן
יעלה על טמפרטורת האוויר הסביבה ביותר מ-2 עד 10 מעלות F בכל אקלים. אם העומס התרמי
חסום, אין חום לספוג ולהעביר, גם אם המשטח מתלכלך. תיעוד שטח מראה כי הביצועים של Super Therm® לא השתנו לאחר 10 שנים, והעומס התרמי הנעול ירד ב-8% בלבד לאחר 15 שנים.

Super Therm® מכיל 4 סוגי קרמיקה.
מרכיבי הקרמיקה פועלים כמו "מראה של חום ואור".
- סוג אחד של קרמיקה חוסם את גלי קרינת השמש מהספקטרום האינפרא אדום.
- סוג אחד של קרמיקה הנקרא "כדורי קרמיקה חלולים" פועל כמו ואקום (מורכב מכדורים מיניאטוריים "מבודי חום" רבים).
- סוג אחד של קרמיקה פועל כמשקף תרמו - בעל יכולת לשקף קרינה תרמית ב-1% (סה"כ).
- לסוג הקרמיקה האחרון יש צפיפות כה נמוכה שחום לא יכול להיטען לתוך פני השטח ולכן לא יכול להיספג ולהעביר/להוליך

כל חומר סופג חלק מהאנרגיה ומחזיר את השאר. כאן יש לנו כריך קרמי ששומר רק על 5%. ציפויים או חומרי בניין רגילים משקפים רק כ-30% מהאנרגיה התרמית וסופגים את השאר. בנוסף, בשל כושר הספיגה הגבוה שלהם, מצטבר בהם חום עם הזמן, הגורם לעלייה הדרגתית בטמפרטורה.

ציפוי הבידוד התרמי מחזיר אור ®Super Therm מחזיר עד 95,9% מהקרינה התרמית תוך חסימת מעבר חום שיורי לחומר הבסיסי.
בנוסף, הודות לפליטתו הנמוכה, טמפרטורת פני השטח שלו אינה עולה ונשארת "קרירה" לאורך כל היום.

פליטות נבחנת בשתי דרכים:
1. ספיחה ו
2. באופן קרינתי (מבחינת עוצמת דחיית החום מפני השטח)

פליטת הקליטה (היכולת לקלוט ולשמור קרינה תרמית) ניתנת על ידי קצב פליטה נמוך.
פליטת קרינה (יכולת לפזר קרינה תרמית) מסומנת כשיעור פליטה גבוה.
לחומרים בעלי משטח שחור מט יש פליטת ספיגה גבוהה, קרובה לגבול העליון של 1,0, ושומרים על נפח קרינה גדול. מצד שני, גופים עם משטחים מבריקים כמו מראות או אלומיניום מלוכלך הם בעלי נמוך
פליטות סביב 0,08 ולכן לא שומרים כמעט קרינה בתוכם. ל-Super Therm® יש יחס ספיגה נמוך להפליא של 0,05.

בפירוט, למשטחים שחורים מט יש את ערכי הפליטה הגבוהים ביותר של 0,95.
לרוב משטחי הבניין יש רמות גבוהות של פליטות בסביבות 0,90
למשטח מלוטש במראה יש ערך פליטות של 0,08
ל-Super Therm® יש ערך פליטות נמוך להפליא של 0,05, מה שהופך אותו ללא מסוגל לשמור על חום כלשהו.

להיפך, ל-Super Therm® יש פליטת קרינה אינפרא אדום גבוהה מאוד (יותר מ-95%, או ערך של 0,95), מה שאומר שהוא יעיל ביותר בסחיבת אפילו את כמות החום הקטנה ביותר שהוא יכול לספוג.

התוצאה היא שגם עם בידוד לאורך כל היום וטמפרטורות של 40 מעלות, Super Therm® נשאר קריר על פני השטח שלו כל היום. הנכס הייחודי הזה מייחד אותו מציפויים קרמיים ומחזירי אור רגילים.

בידוד תרמי
היכולת לעצור את העברת החום
הקשורים לשתקפות תרמית, חמוץ המשלב פליטת ספיגה נמוכה בשילוב עם פליטת IR קרינה בו זמנית גבוהה הם הבסיס ליכולות הבידוד התרמי של Super Therm Coating.
ואכן, ככל שהחום מוחזר ונדחה מהמשטח, כך החום ייספג פחות ולא יוכל להסתובב לעבר מה שמתחת.

בנוסף, אחת הקרמיקות המיוחדות גם מונעת את חדירת חום השמש הבלתי משתקף אל המשטח התחתון.

אם עומס החום הראשוני מצטמצם, גם כמות החום המועברת בתוך המבנה בהולכה או הסעה מצטמצמת אוטומטית, ובכך מפחיתה את עובי שכבות הבידוד, שהוא קריטי גם עבור בידוד סטנדרטי של צמר זכוכית או פוליסטירן.

חומרי בידוד סטנדרטיים חווים עד 100% מהעומס התרמי הראשוני ממקור החום.
העובי שלהם נקבע על פי כמות החום שהם יכולים לשמור, ולכן מעכבים את העברת החום לבניין.
בִּניָן. Super Therm® עובד בעיקר על עיקרון ההתמודדות עם עומס ה-HEAT LOAD הראשוני המגיע אל פני השטח, ולכן לעובי שכבת הבידוד אין חשיבות מכרעת.