无需电力即可冷却环境

October 10, 2017 16:35

美国科罗拉多大学博尔德分校的科学家发明了一种金属膜,无需使用电力即可冷却周围环境。

该材料由透明微球、聚合物和银组成,利用被动辐射冷却技术为其包裹的物体散热。该薄膜能够阻挡红外辐射等能量,并反射阳光。

虽然夜间辐射冷却材料(包括着色涂料)已被证明有效,但日间应用仍面临挑战。当这些材料吸收阳光时,冷却能力会迅速超过其预期,并灼伤目标表面,从而引发问题。

这促使研究人员创造一种既能反射阳光又能发射红外线的材料。

Tấm màng làm mát có thể được ép dưới dạng cuộn, cho phép sản xuất với số lượng lớn.
冷却膜可以压成卷状,从而实现大规模生产。

他们创造了一种两层的柔性薄膜:透明聚合物层,其中含有随机分散的直径为 8 微米的二氧化硅 (SiO2) 微球,以及 200 纳米厚的银涂层。

该论文作者杨荣贵表示,这种随机分布的聚合物薄膜对太阳光谱透明,但可以辐射红外线。微球的集体共振确保了薄膜能够有效地辐射红外线。同时,阳光可以穿过这种材料,并通过银涂层反射回来,从而防止加热。

测试中,该薄膜在72小时内的平均冷却功率输出超过110瓦/平方米,中午平均功率输出为93瓦/平方米。这相当于一块相同尺寸的典型太阳能电池板的发电量。这种透明聚合物薄膜还可用于涂覆太阳能电池表面,不仅可以冷却太阳能电池,还可以提高其效率。

杨研究员表示,该技术的主要优势在于无需使用电力或水源即可全天候运行,也为探索其在能源、航空航天、农业等领域的潜在应用提供了机会。

然而,这项研究的缺点是,将薄膜包裹在建筑物周围并不像在屋顶上铺一层那么简单。这种薄膜可以在炎热的夏天为建筑物降温,但在夜间或冬天,薄膜会继续降低温度。

据越通社报道

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