2020-07-31 20:50·化学博士

Science 355, 1062–1066 (2017)

每到晚上，我们会感觉很凉爽。气温下降的原因就是在没有太阳照射的情况下，我们向外太空辐射热量。而白天，由于大多数物质吸收太阳光，所以温度又会升高。如果有一种材料在白天也不吸收太阳能，而且向外太空辐射热量，那么就可以实现全天的辐射制冷效果。

虽然纳米超结构可以实现这种功能（它可以反射太阳光且发出红外线），但是由于制造困难无法实现商业化应用。所以科学家又开发了一种新型的材料，制备简单，且可以批量生成。这种材料由二氧化硅微球和聚合物(polymethylpentene)组成，这两种成分对太阳光都没有吸收。将这种材料制作成薄膜，厚度为50微米，其中二氧化硅微球含量为6%。 再在薄膜的一侧沉积200纳米的银层。这样就起到了对太阳光反射的作用。而在二氧化硅表面，利用声子共振作用辐射红外线。

在连续三天的测试中，这个薄膜总的平均功率大于110 W/m2，而在白天的平均功率是93W/m2。作者还用此薄膜用于密闭水箱的制冷，将水的温度降低到比外界温度低10摄氏度左右。寿命是其面临的主要问题（需要筛选聚合物），另外红外线在材料中的散射问题也需要对材料的设计进行优化。

空调已经成为我们日常生活的用电大户，我国空调用电量已经是世界第一。虽然这个辐射制冷的功率不高，但是因为是薄膜，可以覆盖到建筑物上大面积使用，从而降低对使用空调的依赖。

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