Temperaturadaptive passive Tageskühlung auf Basis von thermoresponsiven Hydrogelen

• Antragsteller: Dr. Qimeng Song
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 537718783

Materialien mit passiven Kühleigenschaften selbst unter starker Sonneneinstrahlung stellen eine vielversprechende Strategie dar, um den weltweit wachsenden Energieverbrauch für Kühlung zu reduzieren. Durch Minimierung der Sonnenabsorption und gleichzeitige Maximierung der Strahlungsemission im mittleren Infrarotbereich durch das atmosphärische Transparenzfenster konnten bereits mehrere Materialklassen realisiert werden, die bemerkenswerte Kühlleistungen in den Weltraum emittieren. Die bislang untersuchten passiven kühlenden Materialien weisen jedoch keine Anpassungsfähigkeit auf, um sich dynamisch auf die Umgebungstemperatur einzustellen. Sie sind daher insbesondere für heißes Wetter optimiert. Im Gegensatz dazu muss zusätzliche Energie aufgewendet werden, um einer unerwünschten Unterkühlung bei kaltem Wetter entgegenzuwirken. Dieses Projekt wird thermoresponsive Hydrogele und thermoresponsive Metall-Isolator-Übergangsphasenwechselmaterialien (MITPCMs) auf Hydrogelbasis herstellen, um die optischen Eigenschaften im solaren Wellenlängenbereich und im mittleren Infrarotbereich dynamisch zu regulieren. Durch die Kombination von thermoresponsiven Hydrogelen und thermoresponsiven Hydrogel-basierten MITPCMs zielt dieses Projekt darauf ab, eine neue Materialklasse für temperaturadaptives passives Kühlen für ganzjähriges Wärmemanagement zu erschließen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Ulrich Jonas; Professor Dr. Markus Retsch