A Stanford kutatói példátlan mértékű hőmérséklet-csökkentést valósítottak meg a sugárzásos hűtés egy speciális formájával, amelynek során a feleslegesnek ítélt hőt a Föld felszínéről az űrbe juttatták, egy korábbi ötletükhöz hasonló, ám annál jóval hatékonyabb módon. Zhen Chen és kollégái a módszerrel a környezeti hőmérsékletnél 42,2 Celsius fokkal alacsonyabbra hűtöttek egy készüléket (egy apró hősugárzót).

Chen szerint az igazán hatásos hűtési megoldások kulcsa, hogy a hűteni kívánt tárgyat az űrrel kell összeköttetésbe hozni, a közvetlen környezettel való hőcserét pedig meg kell szüntetni. A szakértők ezért a hősugárzót egy vákuumkamrába helyezték, amelynek tetején egy speciális ablak kapott helyet. A hő ezen keresztül érte el a légkörön át az űrt.

A földi atmoszféra gyakorlatilag zavartalanul átengedi magán a 8–13 mikrométeres infravörös sugárzást, a legtöbb objektum azonban döntően más tartományban sugározza ki az anyaga hőmozgása nyomán jelentkező elektromágneses sugarakat. A stanfordi kísérletet azonban direkt úgy tervezték, hogy a hűteni kívánt pici készülék nagyrészt ebben a tartományban sugározzon, majd az ablak ezeket a sugarakat át is engedje, és így a hő tiszta időben zavartalanul elhagyhassa a légkört.

A kísérlet során a készülék hőmérséklete fél órával a vákuumkamra beüzemelését követően 40 Celsius fokkal csökkent a környező hőmérséklet alá. A következő 24 órában átlagosan 37 fok volt az eltérés a külső levegő hőmérsékletéhez képest, a mért legnagyobb különbség pedig 42,2 Celsius fok volt. A korábbi rekord a sugárzásos hűtésre normál körülmények között 20 Celsius fok volt, ennél jelentősebb hőmérséklet-csökkenést pedig csak nagy magasságban és nagyon alacsony páratartalom mellett sikerült elérni.

A rekorderedmények titka a vákuumkamrában és ennek árnyékolásában rejlik, mondja Jeremy Munday, a Marylandi Egyetem kutatója. A szakértők a vákuummal és a közvetlen napfény kizárásával napközben, normál körülmények között is jelentősen fagypont alá tudták vinni az objektum hőmérsékletét.

A technológia a jövőben jól használható lehet az élelmiszerek és a gyógyszerek hűtésére olyan régiókban, ahol a külső hőmérséklet magas, de akár az épületek tetején elhelyezett légkondicionálók esetében is alkalmazható lehet, mondja Chen. A dologban az a legszebb, hogy a folyamatban gyakorlatilag csak a vákuum létrehozása igényel energiát, a hűtés maga azonban ezt követően passzívan zajlik.

A technológia legdrágább részét a cink-szelenid anyagú ablak jelenti, amelyet azért használtak, mert ez hatékonyan átengedi az űrt elérni képes infravörös sugarakat. Tekintve azonban, hogy a praktikus alkalmazási lehetőségeket nézve a legtöbb helyzetben nincs szükség ennyire drámai hűtésre, a cink-szelenid az esetek többségében könnyen helyettesíthető lehet valamilyen olcsóbb, a kérdéses infravörös tartományban kevésbé átlátszó anyaggal, mondja Chen.

A módszer egyetlen hibája, hogy borult ég esetén nem működik, így nem fogja tudni teljesen leváltani a létező hűtési technológiákat, de ezeket kiegészítve jóval hatékonyabbá teheti a hűtést, állítják a fejlesztők.