材料可以反射太阳的光线,发出的热量对廉价空调

一个表面,达到看似不可能的任务冷却建筑物在炎热的阳光下没有任何额外的权力一直由美国研究人员。一个2014年类似的表面是由另一组,但新设计更有效,更容易生产工业经济空调。

太阳的温度超过5500ºC,辐射更多的电量比地球上一个温暖的身体,所以身体似乎不可能留下温暖的身体在阳光下发出比它可以吸收更多的辐射,从而冷却。然而,太阳的温度较高意味着它不仅辐射比温暖的身体更强烈的辐射,但它也辐射更短的波长。原则上,因此,表面反射太阳能峰值波长的0.3 - -2.5μm和中红外波长的发射8-13μm主要发出室温身体应该允许一个表面冷却在明亮的阳光下。巧合的是,后者波长与大气透明窗,允许辐射逃离到太空。2014年Shanhui风扇和他的同事们在加州的斯坦福大学产生了表面发射大约40 w / m2当放置在明亮的阳光下2问题是,它需要七交替层二氧化硅和二氧化铪,每个制造纳米精度通过电子束蒸发,使过程难以扩大便宜。

在新的研究中,机械工程师容桂杨和他的同事们在博尔德的科罗拉多大学和其他地方有设计了一个简单的表面组成的两层:200纳米银覆盖层微米级球形二氧化硅玻璃随机分散的高度透明聚合物不会(TPX推算)。太阳辐射通过直接通过聚合物和银反射与吸收很少。然而,广泛的集体共振的二氧化硅微球使glass-polymer混合高度放射性的整个中红外透明窗口,允许热——这可以很容易地进行聚合物通过薄层的银-辐射容易进入太空。测试直接正午的阳光下,产生的表面平均93 w / m的冷却能力2.Yang怀疑一些改进风机的数据可能来自不同的测量技术,然而。

Glass-polymer混合超材料——主要

来源:科学/ AAAS©

新材料的随机分布的二氧化硅玻璃球体嵌入在一个塑料帮助它发出红外辐射冷却效果。银表面的珠子放在反映太阳的大部分能量

研究人员已经开发出一种精密卷绕对位制造过程,使其生产的混合膜的速度5米一分钟,产生了数百平方米的材料。这卷是由类似于任何食物包装,”杨说。研究人员目前正在研究使用材料的实际考虑应用程序:纯聚合物TPX推算制造商保证20年的户外使用,但需要混合材料的耐久性测试。此外,辐射冷却是在云少工作好,杨说:“你不能把这种材料直接在屋顶上因为你不想酷你的房子在冬天寒冷的一天。”

球迷印象深刻:“我认为这是非常有趣的工作证明的途径向大规模部署的日间辐射冷却的概念,”他说。他还表明,“能够大规模元材料电影可能是重要的其他领域。