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新型光子辐射冷却材料有望取代空调

   日期:2014-12-03     来源:网络    浏览:159    评论:0    

未来的建筑可能会用镜子来把太阳光反射到太空中去,以降低建筑温度。这项新技术的发明者——美国斯坦福大学的科学家们希望,这一概念可以催生出一种更便宜、更环保的空气调节方式。

科学家们发明的这种超薄光子辐射冷却材料可以把太阳光中的热量以红外辐射的形式反射到太空中去,从而使得白天建筑的室内温度比室外低5℃。

该材料包含1个银层和上面的7层二氧化硅和二氧化铪,其厚度只有一米的百万分之一,比最薄的铝箔还要薄。材料的内部结构会把红外线反射到太空中去。

以红外辐射形式存在的不可见光是所有物体和生物散热的形式之一。例如,当你站在一台火炉前面的时候,即使人体不接触火炉,人也能感受到热量,这种热量就是红外光。同样的道理,太阳光也向地球辐射着热能,建筑物会因此迅速升温,因此夏天的时候,室内需要开空调。

这个新发明的方法不仅成本低,而且可以减少空调用电,同时又能保持室内凉爽。据统计,在美国,大约15%的能源是用于空调系统。

把这种材料将安装到建筑的屋顶,就能把热量直接反射到太空中去。由于这种材料具有高反射性,把它放在建筑的侧面并不是一个好的选择,因为它会把热量反射到地面上,从而加重城市的热岛效应。把它用在屋顶就成了一个比较合理的选择。研发人员也认为,可以把它做成一种喷涂材料,喷涂在物体表面。

研究人员称,随着地球逐渐变暖,这种无需用电的制冷技术将会迅速普及。本项研究的负责人AaswathRaman博士说:“在发展中国家,光子辐射冷却除了能够满足城市地区迅速上升的用电需求外,也使得农村地区的离网制冷变成了可能。”

斯坦福的研究小组目前制作出来的原型只有一个披萨的大小,要想给整栋建筑降温还需要更大面积的板。

在研究人员看来,该技术是充分利用太空的寒冷作为一种资源的第一步。太阳向外散发出了可再生的太阳能,同理,寒冷的宇宙也提供者无穷无尽的寒冷来“吞噬”热量。

Fan教授说:“每个产生热量的物体都会把热量散发到冷源中去,我们做的就是创造了一种方法,把白天宇宙的寒冷作为了一种冷源。”

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