Skrzydła motyli pod lupą naukowców z Wydziału Fizyki PW

Prof. Mariusz Zdrojek i dr inż. Anna Wróblewska z Wydziału Fizyki PW uczestniczą w projekcie dotyczącym tworzenia nowych materiałów do pasywnego ogrzewania i chłodzenia budynków, które są inspirowane naturą. Zespół projektowy zbada, jak czarne motyle i pająki pochłaniają światło, a białe owady je odbijają. Wszystko, by lepiej zarządzać temperaturą w budynkach. 

W ramach projektu zostaną zebrane motyle o bardzo czarnych i bardzo białych skrzydłach. Następnie naukowcy opiszą ich zachowania i środowisko. 

– Struktury odpowiedzialne za ich kolory będą badane pod mikroskopem i modelowane matematycznie. Na tej podstawie powstaną nowe materiały naśladujące te naturalne struktury i sprawdzimy eksperymentalnie skuteczność tych materiałów w pochłanianiu lub odbijaniu światła. Finalnie planuje się opracowanie powłok, które zostaną wykorzystane do budowy modułów termoelektrycznych, które będą testowane w warunkach imitujących działanie słońca. Projekt pozwoli lepiej zrozumieć, jak działa regulacja temperatury u owadów, oraz stworzyć nowe technologie do efektywnego zarządzania ciepłem w budynkach – wyjaśnia prof. Mariusz Zdrojek z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej. 

Projekt narodził się w głowie lidera projektu, dr. hab. Michała Borysiewicza z Łukasiewicz - Instytutu Mikroelektroniki i Fotoniki, a wcześniejsza współpraca z naukowcami z Wydziału Fizyki PW pozwoliła na dostarczenie badań wstępnych do tego pomysłu. 

– Projekt dopiero się rozpoczyna. Mamy już wspólne wyniki badań wstępnych i ustaloną metodologię dalszych prac. Rola PW w tym projekcie jest bardzo konkretna. Odpowiadamy za kluczową charakteryzację nowych materiałów – będziemy badać pochłanianie i odbicie światła w szerokim spektrum, czyli odpowiemy, jak z punktu widzenia celu projektu wyglądają właściwości optyczne danego materiału. Ocenimy również strukturę takich materiałów używając mikroskopii elektronowej – dodaje prof. Zdrojek.  

Jak podkreśla prof. Zdrojek, projekt jest na zbyt wczesnym etapie, aby deklarować, co zostanie zaimplementowane. Proponowane rozwiązania mogą jednak mieć duży potencjał wdrożenia w codziennym życiu.  

– Ich zastosowanie przyniesie korzyści finansowe, zdrowotne i środowiskowe każdemu użytkownikowi, przyczyniając się jednocześnie do rozwoju nowoczesnego, zrównoważonego budownictwa. Badania pokazują, że takie rozwiązania są skalowalne i mogą być stosowane na powierzchniach budynków, dachach czy elewacjach. Współczesne technologie umożliwiają produkcję powłok, które skutecznie odbijają lub pochłaniają światło, a jednocześnie są trwałe i odporne na zabrudzenia, co sprzyja ich praktycznemu zastosowaniu w budownictwie mieszkaniowym i komercyjnym – mówi prof. Zdrojek. 

Całkowity budżet projektu to ok. 2,2 mln zł. Jest on finansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki w ramach konkursu NCN OPUS.