Ogni materiale assorbe e riflette un po 'di energia solare. Tuttavia, alcuni materiali assorbono molto più di quanto riflettano e viceversa. La quantità di energia solare che un materiale assorbirà o rifletterà dipende da un numero di proprietà fisiche. I materiali densi tendono ad assorbire più energia solare rispetto ai materiali meno densi. Il colore e il rivestimento influenzano anche la quantità di energia solare che un oggetto può assorbire o riflettere.

Proprietà dei materiali

Man mano che aumenta la densità di un materiale, aumenta anche la sua capacità di assorbire l'energia solare. Ad esempio, materiali densi, come adobe, cemento e mattoni, assorbono una grande quantità di energia solare. Materiali meno densi, come polistirolo e legno, non assorbono la stessa quantità di energia solare. Queste proprietà possono variare in base al rivestimento del materiale. Ad esempio, se un materiale denso come il cemento fosse rivestito con un rivestimento altamente riflettente, non assorbirebbe più energia.

In che modo il colore influenza l'assorbimento e la riflessione?

L'energia solare ci raggiunge a diverse lunghezze d'onda. Le diverse lunghezze d'onda associate alla luce visibile costituiscono i diversi colori dell'arcobaleno. Quando vediamo il colore di un materiale, vediamo il riflesso di quella lunghezza d'onda della luce. Ad esempio, un materiale blu riflette la luce blu. I materiali bianchi riflettono una grande quantità di luce visibile. I materiali neri assorbono una grande quantità di luce visibile. Pertanto, i materiali più scuri assorbiranno più energia solare rispetto ai materiali più leggeri.

Dove va l'energia?

Quando un materiale assorbe l'energia solare, l'energia viene trasferita agli atomi in quel materiale. Alla fine, questo materiale viene rilasciato sotto forma di calore. A seconda delle proprietà del materiale, questo processo può verificarsi a diverse velocità e intensità. Ad esempio, il calcestruzzo rilascerà il calore lentamente, mentre un pezzo di metallo potrebbe irradiare calore rapidamente dopo averlo assorbito. La differenza nell'emissione di calore è correlata alla differenza di conducibilità termica dei materiali. Il metallo conduce il calore più facilmente del calcestruzzo. Pertanto, il calore si diffonderà attraverso il metallo più rapidamente di quanto non faccia attraverso il cemento.

Come possiamo usare questa conoscenza?

Possiamo usare la conoscenza delle proprietà dei materiali per costruire dispositivi, edifici e strutture efficienti altra tecnologia. Ad esempio, le proprietà dei materiali relative all'emissione di calore sono estremamente utili nella costruzione di strutture solari passive. In un edificio solare passivo, è importante utilizzare materiale in grado di immagazzinare l'energia solare del giorno e emetterla lentamente durante la notte. Nella progettazione degli edifici, questa proprietà è chiamata "massa termica" di un materiale.