科学家们已经开发出一种白色涂料,即使在阳光直射下,这种涂料也可以冷却到低于周围环境的温度。他们的研究发表在10月21日的杂志《Cell Reports Physical 科学家已经开发出一种白色涂料,即使在阳光直射下也能冷却到其周围环境以下的温度。他们的研究于10月21日发表在《Cell Reports Physical Science》上,展示了一种辐射冷却技术,这种技术可以用于商业涂层,制造成本低,可以被动地将95.5%的太阳光反射回表面并反射回外部。空间。相反,目前市场上的商用“除热涂料”只能反射80%-90%的太阳辐射,而无法达到低于环境温度的温度。
在夏季和温暖气候地区,大多数建筑依靠传统的空调系统将热量从室内环境传递到室外。这些系统需要能源,能源会释放出多余的热量,使城市变成“热岛”,加剧气候危机。然而,尽管科学家自20世纪70年代以来一直试图开发辐射冷却涂层,但之前开发的涂层无法反射足够的阳光,无法作为传统空调的可行和商业化的替代品。
印第安纳州普渡大学机械工程学院教授林岫阮说:“开发一种低于室温的辐射冷却解决方案是一项长期任务,这种解决方案可以提供一种方便的单层颗粒基质涂层,具有很高的可靠性。该研究的作者。”这对辐射制冷的广泛应用和减轻全球变暖的影响是至关重要的。"
为了开发商业上可用的辐射冷却涂层,阮和同事使用碳酸钙填料(地球上富含的一种化合物)代替标准的二氧化钛颗粒,因为填料具有较大的带隙(价电子带和电子束底部的能量差)和导电电子带,这有助于将涂层吸收的紫外线量降至最低。研究人员还利用60%的高颗粒浓度来增强太阳光散射,并采用宽粒径分布而不是单一粒径来实现有效的宽带散射。
研究人员绘制颜色样本并获取温度读数。图片:普渡大学机械工程学院的杰瑞德派克
为了证明这些改进如何增强涂层的辐射冷却能力,研究人员在印第安纳州的西拉斐特进行了为期两天的冷却测试。在夜间,涂料样品的温度保持低于环境温度10,当太阳处于其顶峰时,涂料样品的温度至少比环境温度低1.7C。(显示在阳光直射下,制冷量超过37W/m 2。阮和他的团队随后进行了第二次测试,其中一些图案用新型涂料抛光,而其他图案则用商业白漆着色。一样的厚度。红外热成像显示,在阳光直射下,碳酸钙基丙烯酸涂料可以保持比商用涂料更低的温度。
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