太陽エネルギーを吸収および反射する材料

すべての材料は、太陽エネルギーを吸収して反射します。 ただし、一部の材料は反射するよりもはるかに多くを吸収し、その逆も同様です。 材料が吸収または反射する太陽エネルギーの量は、いくつかの物理的特性によって異なります。 密度の高い材料は、密度の低い材料よりも多くの太陽エネルギーを吸収する傾向があります。 色とコーティングは、物体が吸収または反射できる太陽エネルギーの量にも影響します。

材料の密度が高くなると、通常、太陽エネルギーを吸収する能力も高くなります。 たとえば、日干しレンガ、コンクリート、レンガなどの高密度の材料は、大量の太陽エネルギーを吸収します。 発泡スチロールや一部の木材などの密度の低い材料は、太陽エネルギーをあまり吸収しません。 これらの特性は、材料のコーティングによって異なる場合があります。 たとえば、コンクリートなどの緻密な材料​​が反射防止コーティングでコーティングされている場合、それはそれほど多くのエネルギーを吸収しません。

太陽エネルギーはさまざまな波長で私たちに届きます。 可視光に関連するさまざまな波長が、虹のさまざまな色を構成しています。 材料の色を見ると、その波長の光の反射が見られます。 たとえば、青いマテリアルは青い光を反射します。 白い素材は大量の可視光を反射します。 黒色の素材は大量の可視光を吸収します。 したがって、暗い材料は明るい材料よりも多くの太陽エネルギーを吸収します。

材料が太陽エネルギーを吸収すると、エネルギーはその材料の原子に伝達されます。 最終的に、この材料は熱として放出されます。 材料の特性に応じて、このプロセスはさまざまな速度と強度で発生する可能性があります。 たとえば、コンクリートはゆっくりと熱を放出しますが、金属片はそれを吸収した後すぐに熱を放射する可能性があります。 熱放出の違いは、材料の熱伝導率の違いに関連しています。 金属はコンクリートよりも熱を伝導しやすい。 したがって、熱はコンクリートよりも早く金属に広がります。

材料特性の知識を活用して、効率的な装置や建物などの技術を構築することができます。 たとえば、熱放出に関連する材料特性は、パッシブソーラー構造の構築に非常に役立ちます。 パッシブソーラービルでは、その日の太陽エネルギーを蓄え、一晩ゆっくりと放出する材料を使用することが重要です。 建物の設計では、この特性は材料の「熱質量」と呼ばれます。