การสังเคราะห์อนุภาคทรงกลมของซิลิกอนไดออกไซด์เพื่อใช้เป็นวัสดุลดอุณหภูมิจากการแผ่รังสีความร้อน

ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นในปัจจุบันเป็นผลกระทบจากการกระทําของมนุษย์ตั้งแต่ในอดีตทั้งสิ้น การเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของชุมชนเมืองก็เป็น ส่วนหนึ่งในการสร้างปัญหาสิ่งแวดล้อมเช่นกัน การใช้พลังงานสําหรับเครื่องปรับอากาศและระบบแสงสว่างในอาคารสํานักงานจํานวนมากต้องการ ปริมาณกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นส่งผลให้เกิดปัญหาโลกร้อน (greenhouse effect) ถึงแม้ในปัจจุบันจะมีความพยายามในการแก้ปัญหาการใช้พลังงานของเครื่องปรับอากาศและระบบแสงสว่าง โดยการคิดค้นวัสดุห่อหุ้มใหม่ ๆ ไม่ว่าจะเป็นกระจกประหยัดพลังงานหรือสีสะท้อนความร้อนเพื่อลดความร้อนที่เข้าสู่อาคารและปล่อยให้แสงสว่างในช่วงตามองเห็นเข้าไปภายในอาคาร ทําให้การใช้พลังงานภายในอาคารลดลง แต่วิธีการดังกล่าว กลับเป็นการผลักภาระความร้อนให้กับสิ่งแวดล้อมภายนอกอาคาร ทําให้อุณหภูมิรอบอาคารหรือภายในชุมชนเมืองมีอุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมิในชนบท ปรากฎการณ์นี้ถูกเรียกว่า Urban Heat Island Phenomenon วัสดุเคลือบเพื่อลดอุณหภูมิจากการแผ่รังสีความร้อน (Radiative Cooling Coating) เป็นวัสดุที่ไม่เพียงมีความสามารถในการยอมให้แสงช่วงตามองเห็นหรือช่วงแสงสีขาวผ่านเข้าไปยังภายในอาคารและป้องกันไม่ให้แสงในช่วงคลื่นความร้อนหรือช่วงคลื่นอินฟาเรดใกล้ (Near Infrared : NIR) เข้าสู่อาคาร และยังทำการเปลี่ยนแสงในช่วง NIR ที่ส่งผ่านเข้ามายังเนื้อวัสดุ ออกไปเป็นคลื่นในช่วงอินฟาเรดกลาง (Mid Infrared : MIR) ก่อนปล่อยออกมา ซึ่งคลื่นในช่วง MIR นี้ มีช่วงความยาวคลื่นประมาณ 8 ถึง 13 ไมครอน เป็นช่วงคลื่นที่ไม่ทำอันตรกิริยากับชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้ไม่ก่อให้เกิดความร้อนแก่สิ่งแวดล้อม
ซิลิกอนไดออกไซด์เป็นวัสดุที่สามารถเปลี่ยนความร้อนเป็นคลื่นในช่วงความยาวคลื่นที่ต้องการได้จากปรากฎการณ์ที่เรียกว่า phonon-polariton resonance โดยสามารถกำหนดความยาวคลื่นได้โดยการปรับเปรียนรูปทรงและขนาดของอนภุาคซิลิกอนไดออกไซด์ ดังนั้น ซิลิกอนไดออกไซด์จึงถูกนำมาใช้เป็นวัสดุเคลือบเพื่อลดอุณหภูมิที่เกิดขึ้นจากการแผ่รังสีความร้อน เพื่อเปลี่ยนความร้อนที่ได้จากคลื่นความร้อนในช่วง NIR ไปเป็นคลื่นความร้อนในช่วง MIR แทน อีกทั้งยังสามารถนำไปใช้ในการเปลี่ยนความร้อนสะสมที่เกิดขึ้นภายในอาคารออกไปสู่ภายนอก โดยอาศัยการถ่ายเทความร้อนจากภายในอาคารผ่านฟิล์มบางโลหะบนกระจก ทําให้ความแตกต่างของอุณหภูมิภายในและภายนอกมีความใกล้เคียงกันมากขึ้น ดังนั้น วัสดุเคลือบเพื่อลด อุณหภูมิจากการแผ่รังสีความร้อน จึงเหมาะสมอย่างยิ่งที่จะนําไปประยุกต์ใช้ได้กับกระจกรถยนต์ เพื่อลดอุณภูมิสะสมที่เกิดจากการได้รับแสงอาทิตย์ เป็นเวลานาน สามารถเพิ่มความสบายให้ผู้ขับขี่และยืดอายุการใช้งานวัสดุอุปกรณ์ภายในรถยนต์ นอกจากนั้น ยังอาจสามารถนำไปประยุกต์ใช้เป็นเม็ดสีเพื่อใช้กับสีทาภายนอกหรือสีทารถยนต์ เพื่อช่วยลดการผลักภาระความร้อนออกไปยังสิ่งแวดล้อม เพื่อลดการเกิด Urban Heat Island Phenomenon ที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อปัญหาโลกร้อน