美研发新型光子辐射材料,可使建筑物降温9度!

斯坦福大学的研究人员开发了一种新型材料有望应用于太空升温和屋顶降温。
这种多层材料可以反射可见光和红外线。将这种材料应用于建筑物降温可以减少不需要的热量进而达到节能的目的。用于冷却的能源需求是惊人的,据估算,几年前全球用于冷却的能源消耗就高达每年1万亿千瓦时,在全球总能源消耗中占有很高比例。
斯坦福大学的科学家认为通过“光子辐射冷却”,他们研发的新材料或许能缓解能源消耗和成本。这种材料是包括覆盖在银膜上的7层二氧化硅和铪氧化物,厚度为1.8微米。根据斯坦福的报道,“这些层不是均匀的厚度,而是通过工程设计加工制成的新材料。”
材料的结构被设计成可以反射特定的波长的红外线,可以把能量直接退回太空而非加热建筑周围的空气。这个过程相当于把热量排泄到太空,而不是说热量被大气吸收。“你可以设想在太空中有一个窗子”电子工程系的Shanhui Fan教授如是说。
但这不是这种神奇材料的全部能力,它像一面镜子一样,能反射97%的太阳光!“在白天,辐射和反射加起来可使这种“光子辐射器”比周围空气的温度低9华氏度。”

虽然这个研究团队一直致力于降低这种材料在大面积安装时(比如屋顶)的成本,但是仍然存在一些挑战:如何使建筑物内的热量分散到太空中? 另外一个挑战是个熟悉的问题: 制造与大面积生产。根据斯坦福的报道,这种材料的实验室模型只有一人份的披萨那么大,但是若想应用于建筑物散热,材料的尺寸要大得多得多。
更多研究内容,发表在11月27日的Nature杂志上。
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