Революционният гел спира загубата на топлина, без да нарушава гледката

Учени от Университета на Колорадо в Боулдър създадоха иновативен материал, който обещава да реши един от най-големите проблеми в съвременното строителство – енергийната неефективност на прозорците. Разработката, наречена MOCHI (Mesoporous Optically Clear Heat Insulator), представлява прозрачен гел, който действа като термичен щит, съобщи официалният сайт на университета CU Boulder Today.

Изследването е публикувано на 11 декември 2025 година в престижното списание Science.

"Течен аеропласт" за дома

Новият материал наподобява високотехнологична версия на опаковъчно фолио с мехурчета (bubble wrap). Той е съставен от силиконов гел, наситен с микроскопични въздушни джобове. За разлика от стандартните изолации обаче, MOCHI е напълно прозрачен и може да се нанася директно върху стъклата като тънък филм.

"За да спрете топлообмена, можете да поставите много изолация в стените, но прозорците трябва да бъдат прозрачни. Намирането на изолатори, които са едновременно прозрачни и ефективни, е истинско предизвикателство", заяви професор Иван Смалюк, ръководител на изследването в Университета на Колорадо.

Механизмът "блъскащи се колички"

Тайната на ефективността на MOCHI се крие във физиката на микрониво. Топлината в газовете се предава, когато молекулите се сблъскват една с друга и обменят енергия – процес, който професор Смалюк сравнява с блъскащи се колички в лунапарк.

В структурата на новия материал порите са толкова малки (по-тънки от човешки косъм), че молекулите на въздуха почти не могат да се срещнат. Вместо да се удрят една в друга, те се блъскат в стените на порите, което драстично забавя преноса на топлина. Лабораторните тестове показват, че слой с дебелина само 5 милиметра може да спре топлината от открит пламък, без да се нагрее от обратната страна.

Край на замъглените гледки

Досега учените използваха аерогели за подобни цели – материали, използвани от НАСА за изолация на марсоходите. Стандартните аерогели обаче имат хаотична структура, която разсейва светлината и прави стъклата мътни.

Екипът на професор Смалюк е успял да подреди структурата на MOCHI по такъв начин, че светлината да преминава свободно през нея. Материалът отразява едва 0,2 процента от падащата светлина, което го прави практически невидим за човешкото око.

Потенциал за масово производство

Сградите са отговорни за около 40 процента от глобалното потребление на енергия, като голяма част от нея изтича именно през прозорците. Въпреки че в момента MOCHI се произвежда само в лабораторни условия, учените са оптимисти за комерсиализацията му. Суровините за направата му са евтини, а екипът работи по оптимизиране на производствения процес за индустриални мащаби.

"Дори когато денят е облачен, можете да уловите много енергия и да я използвате за затопляне на водата и интериора на сградата", допълни Иван Смалюк, цитиран от CU Boulder Today.