นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กษัตริย์ อับดุลลาห์ (คอสท์) และเมือง กษัตริย์ อับดุลอาซิส สำหรับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (เคเอซีเอสที) ในประเทศซาอุดีอาระเบียได้พัฒนาเทคโนโลยีเคลือบนาโนเชิงนวัตกรรมที่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของไฟถนน นำ และลดการปล่อยคาร์บอนได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออุตสาหกรรมแสงสว่าง
การศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร แสงสว่าง: ศาสตร์ & แอปพลิเคชัน แสดงให้เห็นว่าหากนำไปใช้ในสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียว จะสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากกว่า 1.3 ล้านตันต่อปี ซึ่งส่งผลดีต่อการปรับปรุงการใช้พลังงานแสงสว่างทั่วโลก
(แสงสว่าง) เป็นแหล่งพลังงานขนาดใหญ่ คิดเป็นประมาณ 20% ของปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั้งหมดของโลก และเกือบ 6% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก แสงสว่างบนท้องถนนยังคิดเป็น 1-3% ของความต้องการใช้ไฟฟ้าทั่วโลก ซึ่งเป็นภาระหนักสำหรับหน่วยงานเทศบาล แม้ว่าหลอดไฟ นำ จะเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มีประสิทธิภาพ แต่พลังงานประมาณ 75% จะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนขณะทำงาน ซึ่งส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของหลอดไฟและอายุการใช้งานของหลอดไฟ อุณหภูมิสูงไม่เพียงแต่ลดประสิทธิภาพการส่องสว่างของหลอดไฟเท่านั้น แต่ยังทำให้อายุการใช้งานของหลอดไฟสั้นลงด้วย ดังนั้น การจัดการความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพของหลอดไฟ นำ
กุญแจสำคัญในการพัฒนาของทีมวิจัยคือวัสดุนาโนที่เรียกว่า นาโนพีอี (พอลิเอทิลีนแบบนาโนพรุน) วัสดุนี้ผลิตจากพอลิเอทิลีนธรรมดา และใช้กระบวนการพิเศษเพื่อเจาะรูที่มีขนาดเล็กเพียง 30 นาโนเมตร (ประมาณหนึ่งในพันของเส้นผม) ความพิเศษของวัสดุนี้คือสามารถทะลุผ่านแสงอินฟราเรด (แหล่งกำเนิดรังสีความร้อนหลัก) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ (มากกว่า 80%) ขณะเดียวกันก็สะท้อนแสงที่มองเห็นได้อย่างมีประสิทธิภาพ (มากกว่า 95%) ทำให้สามารถปรับเอฟเฟกต์แสงให้เหมาะสมที่สุด
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดของ นาโนพีอี นักวิจัยจึงเสนอให้ติดตั้งไฟถนน นำ ที่เคลือบด้วยวัสดุชนิดนี้ "upside ดาวน์ดดดด ด้วยวิธีนี้ พลังงานความร้อน (แสงอินฟราเรด) ที่เกิดจากหลอดไฟสามารถทะลุผ่าน นาโนพีอี ได้อย่างราบรื่นและแผ่รังสีขึ้นสู่ท้องฟ้าเพื่อกระจายออกไป ในขณะที่แสงที่มองเห็นได้ซึ่งจำเป็นสำหรับการส่องสว่างลงด้านล่างจะสะท้อนลงสู่พื้นดินอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งแตกต่างจากการออกแบบของ นำ แบบดั้งเดิมที่กักเก็บพลังงานความร้อนไว้ภายในและหันหัวโคมไฟลงด้านล่างอย่างสิ้นเชิง และถือเป็นความก้าวหน้าทางนวัตกรรมของเทคโนโลยี (แสงสว่าง)
ผลการทดลองยืนยันว่าหลังจากเคลือบนาโนโพลีเอทิลีนแล้ว อุณหภูมิของหลอด นำ ลดลง 7.8°C ในห้องปฏิบัติการ และ 4.4°C ในการวัดกลางแจ้ง และประสิทธิภาพ (การให้แสงสว่าง) เพิ่มขึ้นประมาณ 5% และ 4% ตามลำดับ ศาสตราจารย์เฉียวเฉียง หัวหน้าทีมวิจัย เน้นย้ำว่าแม้การปรับปรุงประสิทธิภาพ (การให้แสงสว่าง) เพียงเล็กน้อยก็สามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาอย่างยั่งยืนเมื่อนำไปใช้ในวงกว้าง ดร. ฮุสซัม กาเซ็ม ผู้ร่วมวิจัย เชื่อว่าการออกแบบนี้ช่วยปรับปรุงการระบายความร้อนได้อย่างมีนัยสำคัญ ในขณะเดียวกันก็ยังคงประสิทธิภาพ (การให้แสงสว่าง) ระดับสูงไว้ได้ และเป็นทางออกที่มีศักยภาพสำหรับ (การให้แสงสว่าง) ที่ยั่งยืน ซึ่งคาดว่าจะถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในสาขา (การให้แสงสว่าง) ในอนาคต
