navbar.frm 20190426 /navigation.nav
Volgende bijeenkomst 19 december . . Live onderhoud . . Ronde elke zondag 11:00 uur 145.475 MHz . . 10:30 RTTY bulletin . . 11:00 uur Woerdense Ronde . . Volgende bijeenkomst 19 december . .
W
Een raam van PPC
Een raam van PPC

Een nieuwe categorie coating materialen kan in de zomer gebouwen koelen en door in de winter hun optische en thermische eigenschappen te veranderen, daarna dezelfde gebouwen warm te houden. Het effect berust op eigenschappen die sterk afhankelijk zijn van de golflengte van de invallende elektromagnetische straling.

Wetenschappers van de Columbia Universiteit in New York City hebben onderzoek gedaan naar de optische en infrarood eigenschappen van polypropyleencarbonaat - PPC.

PPC's die zonlicht reflecteren en een goede infrarood emitter zijn, hebben bewezen effectief te zijn voor gebruik bij stralingskoeling. Anderzijds kunnen PPC's die zonlicht reflecteren maar thermisch transparant zijn, gebruikt worden om de straling - infrarood - van warmtebronnen door te laten.

Hoe krijg je die beide tegengestelde eigenschappen in de zelfde plastic PPC laag.

De optische eigenschappen van PPC's kunnen worden beinvloed door de hoeveelheid vocht in de poriën van het materiaal te regelen. Aan de grenslaag van twee materialen treedt breking van straling op, reflectie en transmissie.

We maken eerst een vergelijking met papier.
Droog papier heeft poriën die gevuld zijn met lucht die daardoor lichtstralen verspreiden en reflecteren, waardoor het oppervlak wit lijkt. De poriën kunnen beschouwd worden als putjes met afmetingen groter dan de golflengte van het licht. Aan de grensvlakken lucht - papier zullen lichtstralen zowel gereflecteerd als geabsorbeerd worden. De afmetingen van die putjes moet groot genoeg voor alle kleuren van het licht. De kleuren van terug gekaatste stralen zijn gelijk aan het inkomende witte licht. Daarom zien wij dat papier wit is.

Als papier nat is, blijkt het papier echter doorschijnend. Omdat de poriën nu gevuld zijn met water, worden de meeste inkomende stralen doorgelaten door het water. Het papier is licht doorlatend geworden.
Deze verandering is een gevolg van vergelijkbare waarden van de brekingsindices van het papier en water, waardoor de lichtverstrooiing in papier wordt verminderd en dus de stralen doorgelaten worden.

De nieuw ontwikkelde PPC's gebruiken het zelfde effect om te schakelen tussen ondoorzichtige en doorschijnende toestanden voor zonlicht.
Yang en collega's hebben dit concept ook uitgebreid naar infraroodstraling met een langere golflengte om de door objecten uitgestraalde warmte te beinvloeden.

Dit PPC effect was mogelijk doordat witte PPC vrijwel gelijke brekingsindex heeft als isopropanol waarmee het 'bevochtigd' werd. Daarmee werd het transparant voor het zichtbare zonlicht. Ook voor de beinvloeding van de warmte doorlaatbaarheid werd een alcohol gevonden die vergelijkbare brekingsindexen heeft met de PPC's in dat golflengte gebied.

Toegepast als coating in beglazing kunnen deze ramen in droge toestand zonlicht tegenhouden en in 'natte' toestand licht doorlaten. En even zo de warmte isolatie beïnvloeden.
(physicsworld.com)

Dit verhaal ging dus over verschillen materiaal eigenschappen voor elektromagnetische straling van voldoend verschillende golflengtes.
Ook in de radio wereld hebben we daarbij te maken. Algemeen mag bekend geacht worden dat de invloed van obstructies afhankelijk is van de verhouding afmeting tot golflengte.
Een staaf van een halve golflengte werkt immers als een goede antenne, of als parasitair element in een Yagi. Zo wordt de doorlaatbaarheid van woningen voor VHF golven sterk beinvloed door zowel de afmetingen van bijvoorbeeld de ramen alsmede door de vocht absorptie van de muren.
Hierover meer in een toekomstig bulletin.

(PA0PHB 2019/11/23 )

Onderwerpen
NatuurkundeNatuurkunde Frequentie-bandFrequentie-band Bijzondere-materialenBijzondere-materialen
Redactie: pa0phb @ veron.nl
©    Linux powered